中文摘要：

研究可靠（无各种单元自锁和零能模式）、高精度和高效率（无等参变化和数值积分）的新型非线性固体壳单元的建模理论和构造方法。这包括基于共旋坐标下的更新Lagrangian列式，建立一个适用于构造几何非线性和材料非线性固体壳单元的弱形式广义协调方程；探讨大刚体转动、小应变下理性地对固体壳单元的非线性应变增量进行离散的准则和方法；研究几何非线性固体壳单元的显式（即没有数值积分）初应力矩阵的构造方法；研究材料非线性固体壳单元的显式弹塑性刚度矩阵的推导方法。 采用拟协调元法、理性有限元法和所得弱形式控制方程，推导可靠、精确和高效的六节点五面体和八节点六面体非线性拟协调固体壳单元。所给精确和高效非线性拟协调固体壳单元可广泛地用于需考虑厚度方向应力的板壳类结构的非线性分析、复合材料层合结构损伤的数值预测、金属薄板冲压成型模拟等，将为工程领域的高性能科学计算提供高精度和高效率的新型有限元。