7.4 基于Mindlin板理论的四边形单元
前面所述的矩形单元和三角形单元都是基于 Kirchhoff薄板理论的,它忽略了剪切变形
的影响。由于 Kirchhoff 板理论要求挠度的导数连续,给构造协调单元带来了不少麻烦。为
此,采用考虑剪切变形的 Mindlin 板理论来克服[9,11]。这种方法比较简单,精度较好,并且
能利用等参变换,得到任意四边形甚至曲边四边形单元,因而实用价值较高。
7.4.1 位移模式
设有 4~8 结点四边形板单元,如图 7-6 所示。根据 Mindlin 板理论的假设,板内任意
一点的位移由三个广义位移w, xψ 和 yψ 完全确定。为了与有限元的结点位移相对应,采
用的位移列阵为
x y
y x
w w
θ ψ
θ ψ
= =
−
u (7.76)
ξ
η
x
y z
wi (fzi) θyi (Mθyi)
θxi (Mθxi)
i ξ
η
图 7-6 四边形板单元
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