含压电层复合材料结构的静力学行为分析

O343; 为克服位移有限元法中求解单元节点应力时不方便引入应力边界条件的缺点,首先根据压电材料的广义最小势能原理,为压电材料结构的静力学分析提出了一种实用的8节点六面体非协调位移元.然后,基于广义H-R变分原理提出了一种计算含压电层复合材料结构广义应力的线性方程组方法,为广义应力边界条件的引入提供了条件,且保证了相邻单元同一节点上应力的连续性,为高精度的数值结果奠定了理论基础.数值结果表明,线性方程组方法得到的广义应力结果的精度高于高斯点应力外推法(Gauss-point Stress Extrapolation Method,GSEM)....

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Published in机械强度 Vol. 46; no. 2; pp. 402 - 409
Main Authors 李臣臣, 刘艳红
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国民航大学航空工程学院,天津 300300 2024
Subjects
非协调位移元
Piezoelectric materials
广义应力
Laminated structure
Nonconforming displacement element
层合结构
压电材料
Generalized stress
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ISSN1001-9669
DOI10.16579/j.issn.1001.9669.2024.02.019

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Summary:O343; 为克服位移有限元法中求解单元节点应力时不方便引入应力边界条件的缺点,首先根据压电材料的广义最小势能原理,为压电材料结构的静力学分析提出了一种实用的8节点六面体非协调位移元.然后,基于广义H-R变分原理提出了一种计算含压电层复合材料结构广义应力的线性方程组方法,为广义应力边界条件的引入提供了条件,且保证了相邻单元同一节点上应力的连续性,为高精度的数值结果奠定了理论基础.数值结果表明,线性方程组方法得到的广义应力结果的精度高于高斯点应力外推法(Gauss-point Stress Extrapolation Method,GSEM).
ISSN:1001-9669
DOI:10.16579/j.issn.1001.9669.2024.02.019