西南交通大学学报 2000, 35(1) 72-76 DOI:     ISSN: 0258-2724 CN: 51-1277/U

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张量
有限元法
杂交/混合有限元
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杨 帆
王 王君
陈大鹏
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一种基于张量列式的高性能平面4节点 杂交/混合单元

杨 帆;王 王君;陈大鹏

西南交通大学工程科学研究院,四川成都610031

摘要

采用张量形式,从Hellinger-Reissner变分原理出发,建立一种列式杂交/混合有限单元的有效方法。该 方法利用了张量的不变性,剔除了坐标系转换的影响,通过应力参数与独立变形模式一一对应的方法,选择并优 化应力场,由此建立高性能的杂交/混合单元。据此方法,建立了一个4节点杂交/混合单元。数值算例表明,该 单元具有不变性、普适性、不含零能模式,性能优良。

关键词 张量   有限元法   杂交/混合有限元   

An Efficient 4-Node Plane Hybrid/Mixed Element with Tensorial Formulation

YANG Fan;WANGJun;CHENDa-peng

School of Eng. Science, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China

Abstract:

The paper is mainly concerned with developing a kind of tensorial formulation scheme for low- order hybrid/mixed finite elements based on Hellinger-Reisser variational principle. By making use of the invariance properties of tensors, the disadvantages due to coordinates transformation are totally avoided. Also, inmatchingthe derived strain field, which is in tensorial form, a properselection ofthe optimal stress field is successfully achieved on the basis of“the consistency of one stress parameter with one independent deformation mode”. Thus, a 4-node plane quadrilateral element is obtained. Numerical simulations reveal the remarkable characteristics of the present elements, such as invariance, robustness, having no zero energy,etc.

Keywords: finite element methods   hybrid/mixed finite element    tensors  
收稿日期  修回日期  网络版发布日期  
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