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修正的偶应力线弹性理论及广义线弹性体的有限元方法
  • ISSN号:0254-7805
  • 期刊名称:固体力学学报
  • 时间:2012.6.6
  • 页码:279-287
  • 分类:O241.82[理学—计算数学;理学—数学]
  • 作者机构:[1]重庆大学资环学院工程力学系,重庆 400044
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(2011CB12211),中国工程物理研究院和国家自然科学基金委联合基金(11176035)和国家自然科学基金(11072276)资助.
  • 相关项目:冲击压缩下脆性材料的破坏行为与偏斜波动模式的研究
中文摘要:

以含偶应力的弹性理论为基础,考虑小变形情况下变形体的平动变形和旋转变形,提出关于偶应力与曲率张量的线性本构关系,建立广义弹性体的线性模型.为放松单元C^1连续性要求,考虑转角为独立变量,利用罚方法引入约束条件,构造广义线弹性体的约束变分形式.应用8结点48个自由度的实体等参元,建立广义线弹性体力学响应分析的有限元方程.对悬臂梁的静力和动力分析表明,广义线弹性体模型较之经典弹性力学更适合结构分析;较之Timoshenko梁模型,广义线弹性体模型能够计及结构尺度对结构动力特性和动力响应造成的显著影响.

英文摘要:

Based on the theory of elasticity with couple-stress, a modified constitutive equation between couple stress and curvature tensor is developed in this paper,taking account of the deformation as a result of translation and rotation in generalized elasticity bodies under infinitesimal deformation. The penalty function method is used to construct the constrained variational form for generalized elasticity,with the rotational angle as independent degree of freedom to relax the C: continuity in finite element method. The finite element equation of motion is given for the generalized elastic body, discretized by elements with 8- nodes and 48 degree of freedom. Static and dynamical analysis of a cantilever beam are presented to show the advantage in structural analysis fields for the generalized elasticity with couple stress effects and compare the classic elasticity with structural mechanics. In contrast to the classical elasticity and structural mechanics, the generalized elasticity for deformation body can capture the size effects in material, which have a great influence on the dynamical characteristic of micro-structure.

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期刊论文 14 会议论文 1 著作 1
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期刊信息
  • 《固体力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会
  • 主编:方岱宁
  • 地址:武汉华中科技大学南一楼西北508室
  • 邮编:430074
  • 邮箱:amss@mail.hust.edu.cn
  • 电话:027-87543737
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-7805
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1250/O3
  • 邮发代号:38-44
  • 获奖情况:
  • 获得第二届全国优秀科技期刊三等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:6186