中厚板殼結(jié)構(gòu)彈塑性并行有限元法.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)力學(xué)的數(shù)值仿真向著精細(xì)化、準(zhǔn)確化、高效化方向發(fā)展，這就要求發(fā)展先進(jìn)的計(jì)算方法及高效的并行計(jì)算技術(shù)。在工程結(jié)構(gòu)中，尤其是在航空、航天及武器結(jié)構(gòu)中，板殼結(jié)構(gòu)是一種最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式。要真實(shí)模擬航空、航天及武器工程領(lǐng)域中的力學(xué)行為，板殼結(jié)構(gòu)的分析是擺在力學(xué)分析人員面前的至關(guān)重要的課題。 本文基于三維實(shí)體退化而來(lái)的退化殼元，開(kāi)展中厚板殼有限元方法及其并行算法研究。首先，詳細(xì)地推導(dǎo)了退化殼元的有限元列式，開(kāi)發(fā)了4節(jié)點(diǎn)

2、、8節(jié)點(diǎn)退化殼元的彈塑性有限元串行程序。其次，開(kāi)展了預(yù)處理共軛梯度法的并行算法研究，通過(guò)消息傳遞MPI并行編程環(huán)境，開(kāi)發(fā)了針對(duì)多處理機(jī)的Jacobi預(yù)處理共軛梯度法的并行計(jì)算程序。最后，通過(guò)數(shù)值算例來(lái)驗(yàn)證本文方法、程序的正確性以及并行計(jì)算效率。 本文的研究表明，8節(jié)點(diǎn)退化殼元具有較高的精度，而4節(jié)點(diǎn)退化殼元的精度較差，尤其是對(duì)薄板殼問(wèn)題，不能應(yīng)用于工程實(shí)際中。研究還表明，本文開(kāi)發(fā)的Jacobi預(yù)處理共軛梯度法的并行計(jì)算程序，對(duì)受