基于多边界切割插值的改进子模型分析方法

来源：计算力学学报杂志2015年第5期北京时间：

作者：崔磊,毛江鸿,金伟良,李立新,徐龙坤

单位：浙江大学 宁波理工学院, 宁波 315100,浙江大学 结构工程研究所, 杭州 310058,浙江大学 宁波理工学院, 宁波 315100,浙江大学 宁波理工学院, 宁波 315100,浙江大学 结构工程研究所, 杭州 310058,浙江大学 宁波理工学院, 宁波 315100,浙江大学 结构工程研究所, 杭州 310058,中国建筑西南设计研究院有限公司, 成都 610042

摘要：应用传统子模型技术进行结构的有限元分析,可以提高计算精度,得到局部的精确解,但仅适用于切割边界为体单元和壳单元的模型,当有其他类型单元通过切割边界时将产生很大的误差。本文对传统子模型技术及存在的问题进行了系统分析,提出了多边界插值方法和改进多边界插值方法,并应用于深水张力腿平台的整体模型和子模型分析,探讨了传统边界插值方法、多边界插值方法和改进多边界插值方法的计算精度。计算结果表明,相比传统边界插值方法,多边界插值方法具有更高的计算精度,随着内外切割边界距离的增大,误差逐渐减小并趋于稳定;改进多边界插值方法能进一步提高内外切割边界距离较小时的计算精度,可以满足梁单元通过切割边界的情况,拓宽了子模型技术的应用范围。

关键词：多边界插值,切割边界,子模型,改进方法,

基金资助：国家自然科学基金(51509221);国家科技支撑计划(2015BAL02B03);浙江省自然科学基金(LQ14E090002);宁波市自然科学基金(2014A610170)资助项目.