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《基于边界面法的完整实体应力分析理论与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、基于边界面法的完整实体应力分析理论与应用:提出基于边界面法(BoundaryFaceMethod,BFM)的完整实体应力分析方法.在该分析中，避免对结构作几何上的简化,结构的所有局部细节都按实际形状尺寸作为三维实体处理.以边界积分方程为理论基础的BFM是完整实体应力分析的自然选择.在该方法中，边界积分和场变量插值都在实体边界曲面的参数空间里实现.高斯积分点的儿何数据，如坐标、雅可比和外法向量都直接由曲面算得,而不是通过单元插值近似获得，从而避免几何误差.该方法的实现直接基于边界表征的CAD模型，可做到与CAD软件的无缝连接.线弹性问题的应用实
2、例表明，该方法可以简单有效地模拟具有细小特征的复杂结构,并且计算结果的应力精度比边界元法(BoundaryElementMethod,BEM)和有限元法(FiniteElementMethod,FEM)高.关键词:完整实体应力分析；边界积分方程；边界面法；CAD模型:0241.4;TB115:TheoryandapplicationofstressanalysisoncompletesolidsbasedonboundaryfacemethodZHANGJianming(StateKeyLab.ofAdvancedDesign&Manufac
3、turingforVehicleBody,HunanUniv.,Changsha410082,China)Abstract:ThemethodofstressanalysisoncompletesolidsbasedonBoundaryFaceMethod(BFM)isproposed.Withoutanygeometricsimplificationofastructure,theanalysistakesintoaccountalllocalandsmallfeaturesofthestructureaccordingtotheirrea
4、lshapesandsizes.BFMwhichisbasedonboundaryintegralequationsisanaturalchoiceforimplementationofthecompletesolidstressanalysis.IntheBFM,bothboundaryintegrationandinterpolationoffieldvariablesareperformedintheparametricspaceofeachboundaryface.ThegeometricdataatGaussianintegrati
5、onpoints,suchasthecoordinates,theJacobiansandtheoutnormalsarccalculateddirectlyfromthefacesratherthanfromelementinterpolation,andthusthegeometricerrorscanbeavoided.Themethodcanseamless1yinteractwithCADsoftware,becauseitisimplementedbymakingdirectuseofaCADmodelthroughitsboun
6、daryrepresentationdata.TheapplicationsonlinearelasticproblemindicatethattheproposedmethodhasmoreaccurateprecisionofstressandismoreeffectiveandeasiertousethanthetraditionalBoundaryElementMethod(BEM)andFiniteElementMethod(FEM)forsimulationoncomplexstructurewithsmallfeatures.K
7、eywords:completesolidstressanalysis;boundaryintegralequation:boundaryfacemethod:CADmodel0引言目前，结构应力分析以有限元法(FiniteElementMethod,FEM)为主体.FEM需要在结构的儿何模型上另外生成1个离散的网格模型.[1]网格单元用于进行能量积分和变量插值,还用于插值逼近原始的CAD实体几何.对于复杂且含有细小特征的实体，离散成具有形状良好的实体单元比较困难.此外，FEM的实现基于所求问题控制方程和边界条件的等效积分“弱”形式，要求其试
8、函数(一般为插值函数)至少具有1阶连续性.[1]在求解力学问题吋,应力精度总比位移精度低1阶,导致应力结果精度不高，但在实际问题中更关注应力值，如应力集中部位及最大
