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〔Kr]m-1·{△δ}0={AR}x (9) 分解K,:〔K=∫∫∫cBr(D-D)c8〔K-K,,代人(9)式立得 (CB)为几何矩阵): 〔Ka)·{A8}={AR}.+〔K,-1·{△δ}? 若迭代过程解唯一,则{△8}⊙{△6}:1,即上式为: 〔K{△}m={JR}n+K,-1.{Aδ}- (10) 联立(8)(10)两式,并令{△R′}-1=〔K-1.{18}”-1,得: 〔KJ〔△]={△R}n+{△Ra}m-1+{AR'}-1 (11) 这种考虑刚度修正项的方法称为“改进的初应力法”。改进后既保持了可以进行软化问 题求解的常刚度的优点:又兼有变刚度法收敛快的优点。 4应力漂离界面的校正方法 如上所述,方程(3)的非线性软化问题的有限元解法很多。然而,由于〔D〕需要多 次小步长迭代来求之,在每步求解中任何解法都假定了该步与{σ}有关的矩阵〔D·〕为一 常数。显然这是近似的,即使迭代步长再小,每个荷载增量后所求得的应力实际上不在该状 态的界面F。上,如图2。为此,作者进行过界 面追踪,结果发现10F>√J4)的单元并 不少见。对软化问题,这种偏差尤为显著。随 着荷载增量的增加,这种偏差就愈来愈大,使 结果漂移正确解。有限元法中,处于这类的单元 称之为过渡单元。在理想塑性条件下,常用的线 -1 图2漂离界面示意图 性插值方法(如方程(13))使应力状态问到该 Fig.2 Sketch of surface drifting 状态的界面上。对于软化问题,{σ}不但与 〔D门有关,而且还与h有关,因此问题就更为复杂,必须认真对待。 对此,校正的方法有几种:Sloan和Randolph建议I,不变J:减小,使{o满足 F({σ},h)=0:Owen等门提出改变累积的有效应力方法;Potts等〔10]用沿总的应变 增量方向的修正法;Nayak等[2)采用沿塑性应变增量方向的修正法;Vermeer也提出了“修 改”的校正方法;Thomas'4)则用试位迭代法进行线性插值修正。Potts等对前5种与用微 小的荷载增量多次迭代的标准结果比较表明:前3种误差甚大,不宜采用1:。作者针对后 3种作了进一步的对比后,选用了Nayak等人采用的方法(设h为常数): (1)令:F({0}、h)=F.<0 (12) F({G}+{△o},h)=F>0J 297〔 丁 〕 刃 一 ‘ · 众 丁 八 气 分解 〔 〕 〔 〕 了 、 丁 〔 〕 丁 ‘〔 〕 一 〔 ’ 〕 ,〔 〕 “ 〔 。 〕 一 〔 , 〕 , 代 人 式 立 得 〔 〕 为几何矩 阵 〔 。 〕 · 人占 丁 八刀 二 〔 〕 叹 一 · 入 叹 若迭 代过程 解 唯一 , 则 八 贾公 人占 毋 一 , 即上 式为 区 。 〕 · 王△占 下 一立 。 ‘ 区 , 〕 万 一 一 八占 丁 一 了 联立 两 式 , 并 令 刀 ‘ 份 一 ’ 二 〔 , 〕 丁 一 ‘ , 入 公 一 , 得 〔 。 〕 · 〔 舀〕 分 八刀 穿 一 这种考虑 刚度修正项 的方 法称 为 “ 改 进 的初应 力法 ” 。 改 进 后既保 持 了可以 进 行软化 间 题求 解 的常 刚度 的优 狱 又兼 有变 刚 度法 收敛 快 的优 点 。 应 力漂离界面 的校正 方法 如上 所述 , 方程 的非线性软 化 问题 的有限元 解 法很 多 。 然而 , 由于 〔 〕需 要 多 次小步长迭 代来求之 , 在每步 求解 中任何解 法都假 定 了该步 与 有 关 的矩 阵 〔 ’ 夕 〕 为 一 常数 。 显 然 这是 近似 的 , 即使迭 代步长再 小 , 每 个 荷 载增 量 后所 求得 的应 力 实 际 不在 该状 态 的界 面 。 上 , 如 图 。 为此 , 作 者进 行过界 面追 踪 , 结 果发现 了 〔 〕 的 单 元 并 不少见 。 对软 化 问题 , 这 种偏差 尤为显 著 。 随 着 荷载增量 的增加 , 这种偏 差就愈来愈大 , 使 结果 漂移正 确解 。 有 限 元法 中 , 处于 这 类 的单 元 称之 为过 渡单 元 。 在理 想 塑性 条件下 , 常 用 的线 性插值 方法 如 方程 〔 使 应 力状 态 回到 该 状 态的界面上 。 对 于软化 问题 , 笼 不但 与 之 一次 匕 亏 。 ’ 一 八 图 漂离 界面 示 意 图 , 么 可 又 〔 ” 〕 有 关 , 而 且还 与 有关 , 因此 问题就更 为 复杂 , 必须 认真 对待 。 对此 , 校正 的 方法有 几 种 引 和 建 议 , 不变 减 小 , 使 满 足 , 等 〕 提 出改 变累积 的有效 应 力方 法 等 〔 ’ ” 〕 用沿 总的应 变 增量方 向 的修 正法 , 等 〔 “ 〕 采 用沿塑 性 应 变增量 方 向 的修正法 也提 出 了 “ 修 改 ” 的校正 方 法 〔 ‘ 〕 则 用试 位迭 代法进 行线 性插值修 正 。 等 对前 种与 用微 小 的荷 载增量多 次迭 代 的标准结 果 比 较表明 前 种 误差甚大 , 不宜 采 用 〔 ’ 。 〕 。 作 者针 对后 种 作 了进一步 的对 比后 , 选 用 了 手 · 等 人采 用 的方法 设 为常数 令 。 八 ,
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