三维弹塑性固体大变形分析的无额外自由度广义有限元法

来源：计算力学学报杂志2025年第3期北京时间：

作者：马今伟,白铭,段庆林

单位：中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心, 北京 100088,北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088,大连理工大学 工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 大连理工大学白俄罗斯国立大学联合学院, 大连 116024

摘要：无额外自由度广义有限元法在保留标准广义有限元法高阶插值特性的同时,还消除了额外自由度引发的求解规模扩大及线性依赖问题。使其在弹性分析中,相比于传统有限元表现出了计算精度高、收敛性好的优势,同时在平面问题的非线性分析中也展现出了良好潜力。将该方法推广和应用至三维弹塑性固体的大变形分析,一方面可以进一步探究其在非线性分析中的表现,另一方面则拓展了广义有限元法在非线性问题领域的应用。在非线性弹性和弹塑性两种材料的大变形分析中,将该方法同传统有限元和商软进行了对比,计算结果表明了该方法在精度方面的优势。

关键词：广义有限元,额外自由度,非线性分析,弹塑性,大变形,

基金资助：国家自然科学基金面上项目(12372194);中央高校基本科研业务费(DUT21GF304)资助项目.