基于ABAQUS的功能梯度材料等参梯度有限元分析

玻璃钢/复合材料, 2014, (2): 33-39.

基于ABAQUS的功能梯度材料等参梯度有限元分析

黄立新 ^1, , 杨真真 ^2, , 张晓磊 ^3, , 阳明 ^4,

1.广西大学土木建筑工程学院,广西南宁 530004;广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室,广西南宁 530004

2.广西大学土木建筑工程学院,广西南宁 530004

3.同济大学土木工程学院地下建筑与工程系,上海 200092

4.广西大学土木建筑工程学院,广西南宁 530004

基金项目: 国家自然科学基金(11262002)

关键词：功能梯度材料 , 等参梯度单元 , 梯度系数 , 有限元分析

AN ANALYSIS OF FUNCTIONALLY GRADED MATERIALS BY THE ISOPARAMETRIC GRADED FINITE ELEMENT METHOD BASED ON ABAQUS

HUANG Li-xin ^1, , YANG Zhen-zhen ^2, , ZHANG Xiao-lei ^3, , YANG Ming ^4,

1.广西大学土木建筑工程学院,广西南宁 530004;广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室,广西南宁 530004

2.广西大学土木建筑工程学院,广西南宁 530004

3.同济大学土木工程学院地下建筑与工程系,上海 200092

4.广西大学土木建筑工程学院,广西南宁 530004

Keywords： functionally graded materials , isoparametric graded finite element , nonhomogeneity parameters , finite element analysis

以大型商用有限元软件ABAQUS为计算平台,基于等参梯度单元法的思想,建立功能梯度材料结构的有限元分析模型,进行有限元计算分析.数值算例表明,等参梯度有限单元法的应力和位移计算结果均与解析解吻合得很好.根据设计组分材料Y-TZP弹性模量的三种工况,讨论了弹性模量梯度系数对有限元计算结果的影响.通过有限元网格加密的数值算例,发现等参梯度有限单元法具有精度高和收敛快的特点.

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