采用四边形面积坐标带旋转自由度的平面膜单元

摘要

给传统膜单元引入一个垂直单元平面的旋转自由度 ,可以增加位移场的阶次 ,提高计算精度 ,从而显著提高单元性能 .与一些精度高的板元组合 ,可以提高壳体的分析精度 ,还为高层结构中剪力墙提供了一种性能良好的墙单元 .本文采用最新的四边形单元面积坐标 ,利用Allman插值 ,构造出一种新型的面积坐标下带旋转自由度的膜单元 .算例计算表明 ,这种新单元精度高 ,对单元畸变不敏感 ,而且在面积坐标下 ,可求出单元刚度矩阵的积分显式 .