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总览 评价 尚闫 ， 岑松 * （ 清华大学航天航空学院，北京 100084； ） 摘要： 壳体结构是一类在工程中得到广泛应用的结构形式，而有限元方法通常被认为是分析该类结构最为有效的数值手段之一。本文基于解析试函数方法的思想，新提出一种三角形平板型壳单元
尚闫， 岑松*
（
清华大学航天航空学院，北京 100084； ）
摘要：
壳体结构是一类在工程中得到广泛应用的结构形式，而有限元方法通常被认为是分析该类结构最为有效的数值手段之一。本文基于解析试函数方法的思想，新提出一种三角形平板型壳单元模型HDF-SH3。平板壳单元的刚度矩阵可以通过有机组合板弯曲部分与面内作用部分获得。具体对于壳单元HDF-SH3来说，其板弯曲部分以适用于Mindlin-Reissner板弯曲问题的杂交位移函数方法为基础,而面内作用部分则基于平面问题杂交应力函数方法进行构造。最后，通过数值算例对该三角形平板壳元的性能进行测试。计算结果表明，壳单元HDF-SH3具有着较为出色的性能，有效地继承了其组成部分的诸多优点。
关键词：
固体力学；平板壳单元；解析试函数方法
SHANG Yan， CEN Song*
（
School of Aerospace Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084； ）
Abstract：
The shell structures have been widely used in various engineering applications. And the finite element method (FEM) is usually regard as an efficient tool for analyzing such structures. In this paper, an efficient 3-node triangular flat shell element, named as HDF-SH3, is formulated based on the analytical trial function method. This flat shell element is constructed by assembling the plate bending part, which is obtained by employing the hybrid displacement-function element method, and the plane membrane part, which is derived from the hybrid stress-function element method. The numerical results of several classical benchmarks show that this new element is efficient for analysis of shell structure and inherits the advantages of its parent components.
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