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一种具有光滑节点应力的扩展有限元方法

数值分析 2013-06-04 v1

摘要

本文发展了双插值有限元方法(DFEM)的增广格式。DFEM 由 Zheng 等人(2011)首次提出,其构造试函数需要两个阶段的插值。第一阶段插值与标准有限元插值相同。随后,利用从第一阶段导出的节点值和节点梯度作为插值基,通过额外过程重构插值。重构后的试函数能够产生连续的节点梯度、无需后处理的光滑节点应力,并在不增加总自由度的情况下实现高阶基函数。进行了若干基准数值算例以研究 DFEM 及增广 DFEM 的精度和效率。与标准有限元法(FEM)相比,DFEM 获得了超收敛率和更高的精度。在裂纹扩展的数值模拟中,DFEM 在位移范数、能量范数和应力强度因子的评估中获得了更好的精度。

关键词

引用

@article{arxiv.1306.0536,
  title  = {An extended finite element method with smooth nodal stress},
  author = {X. Peng and S. Kulasegaram and S. P. A. Bordas and S. C. Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1306.0536},
  year   = {2013}
}