几何非线性固体壳单元新列式的研究

摘要

通过定义广义应力,提出了一个改进的刚度矩阵,以克服固体壳元的厚度自锁问题;由一个基于广义应力的新的非线性变分泛函,推导了一个用于几何非线性分析的十八节点固体壳单元,精心选择低、高阶应力插值模式,保证二者正交,且对应于低阶项的刚度阵与减缩积分单元相当,对应高阶项的刚度阵用于克服单元的零能模式且可推得显式,从而显著提高了计算效率,此外该单元还拥有优秀的收敛性能,即使在非常大的载荷步下也能取得好的收敛结果.