ACM plate bending element

资 源 简 介

ACM plate bending element

详 情 说 明

ACM板单元是一种专门用于解决板弯曲问题的矩形板单元，在有限元分析领域表现出优异的数值性能。该单元通过独特的构造方式，有效克服了传统板单元在弯曲分析中的局限性。

从力学原理来看，这种板单元基于经典的Mindlin-Reissner板理论，考虑了横向剪切变形的影响。与常规Q4板单元相比，ACM板单元采用了非协调元的构造方法，通过在单元内部引入特殊的位移模式，显著提高了计算精度。

该单元的开发实现了多个关键技术突破：首先是采用合理的假设位移场，使得单元能够准确描述板的弯曲行为；其次是引入适当的修正项，有效缓解了剪切锁定的问题；最后通过精心设计的形函数，确保了单元在各种边界条件下的稳定性。

在数值实现方面，ACM板单元展现出三大优势：良好的收敛特性、对薄板和厚板工况的广泛适用性，以及较高的计算效率。大量数值试验证实，该单元在计算中心挠度、弯矩分布等关键指标时，都能获得与理论解高度吻合的结果。

这种单元的成功开发为板壳结构的力学分析提供了可靠工具，特别适用于航空航天、船舶制造等领域的复杂结构计算。其设计思路也为其他类型的固体力学单元开发提供了有益借鉴。