点阵芯夹层板的非线性有限元分析
应用物理
2020-10-14 v2 经典物理
摘要
针对建模为二维等效单层（ESL）、一阶剪切变形理论（FSDT）微极板的点阵芯夹层板，开发了基于位移的几何非线性有限元模型。非线性源于板的中等宏观转动，通过在微极应变度量中纳入von Karman应变来建模。采用带线性Lagrange插值的弱形式Galerkin方法开发基于位移的有限元模型。使用选择性减缩积分以消除剪切锁定和膜锁定。该新颖有限元模型用于研究web芯和金字塔芯夹层板的非线性弯曲与线性自由振动。首次针对二维微极ESL-FSDT板理论考虑了固支和自由边边界条件。当前二维有限元结果与点阵芯夹层板相应的详细三维FE结果吻合良好。二维单元提供了计算成本低廉的解；在一个非线性弯曲算例中，二维微极板所需单元数量级为10^3，而相应三维模型的数量级为10^5。
引用
@article{arxiv.2005.13021,
title = {Nonlinear finite element analysis of lattice core sandwich plates},
author = {Praneeth Nampally and Anssi T. Karttunen and JN Reddy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.13021},
year = {2020}
}
备注
This work has received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement No 745770 - SANDFECH - Micromechanics-based finite element modeling of sandwich structures. The preprint has been replaced by the accepted manuscript