無單元法的研究及其應用.pdf

1、無單元法是一種新興的數(shù)值方法，在計算時只需計算域內(nèi)的節(jié)點信息以及邊界條件，而不像有限元那樣依賴于單元信息。由于采用移動最小二乘技術(shù)來擬合場函數(shù)，從而使它繼承了有限元由局部到整體構(gòu)造場函數(shù)的理念，并且可以獲得高階場函數(shù)，在計算時也不用考慮單元的協(xié)調(diào)性，這就使得無單元法具有前、后處理簡單、計算精度高的優(yōu)點，使得無單元法比較適合復雜問題的分析計算。 本文從無單元伽遼金法的基本特性入手，在已有的無單元伽遼金法的基礎上，提出了進一步發(fā)展和

2、改進的無單元伽遼金法，它可以解決目前無單元伽遼金法中存在的一些局限性，如邊界條件的處理，影響域半徑的確定，權(quán)函數(shù)的選取，形函數(shù)的構(gòu)造等。首先，對無單元法發(fā)展狀況進行了系統(tǒng)研究，進而提出了無單元法場函數(shù)構(gòu)造的新方法。該方法繼承了無單元法及有限元法構(gòu)造場函數(shù)的合理內(nèi)核，保持了傳統(tǒng)無單元方法構(gòu)造場函數(shù)的“局部性”、“移動性”以及“高階完備性”，并且繼承了有限元法構(gòu)造場函數(shù)的直接性及插值性，從而解決了無單元法在隱性求場函數(shù)時的大量求逆運算以及場

3、函數(shù)無過點插值性而使得本質(zhì)邊界不易處理這兩個棘手的問題；對于非凸邊界處的高梯度場計算問題，在計算影響域時會出現(xiàn)邊界阻斷的情況，本文提出了新的計算準則弦弧準則；本文還針對加肋殼體的計算提出了新模型，將加肋殼體看成厚曲梁和殼的組合結(jié)構(gòu)，改變了傳統(tǒng)解析法的物理模型，新的模型能夠更加真實的反映結(jié)構(gòu)實際受力和變形狀態(tài)，接著推導了厚曲梁的幾何方程和完善薄殼的非線性幾何方程；最后以工程實例研究了新方法在工程中的應用問題，即斷裂問題和管殼穩(wěn)定問題，證明