中厚板殼結構彈塑性并行有限元法.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展，結構力學的數(shù)值仿真向著精細化、準確化、高效化方向發(fā)展，這就要求發(fā)展先進的計算方法及高效的并行計算技術。在工程結構中，尤其是在航空、航天及武器結構中，板殼結構是一種最常見的結構形式。要真實模擬航空、航天及武器工程領域中的力學行為，板殼結構的分析是擺在力學分析人員面前的至關重要的課題。 本文基于三維實體退化而來的退化殼元，開展中厚板殼有限元方法及其并行算法研究。首先，詳細地推導了退化殼元的有限元列式，開發(fā)了4節(jié)點

2、、8節(jié)點退化殼元的彈塑性有限元串行程序。其次，開展了預處理共軛梯度法的并行算法研究，通過消息傳遞MPI并行編程環(huán)境，開發(fā)了針對多處理機的Jacobi預處理共軛梯度法的并行計算程序。最后，通過數(shù)值算例來驗證本文方法、程序的正確性以及并行計算效率。 本文的研究表明，8節(jié)點退化殼元具有較高的精度，而4節(jié)點退化殼元的精度較差，尤其是對薄板殼問題，不能應用于工程實際中。研究還表明，本文開發(fā)的Jacobi預處理共軛梯度法的并行計算程序，對受