【摘 要】
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论文给出一种简单的高性能带旋转自由度4结点四边形平面单元． 该单元的理论基础与卞学鐄先生首个杂交应力元相似，也从最小余能原理出发，无需单元内部位移场．但是应力场试函数
【机 构】
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清华大学航天航空学院工程力学系，北京，100084 AML，清华大学航天航空学院，北京，100084
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论文给出一种简单的高性能带旋转自由度4结点四边形平面单元．
该单元的理论基础与卞学鐄先生首个杂交应力元相似，也从最小余能原理出发，无需单元内部位移场．但是应力场试函数采用Ariy应力函数的基本解析解(基于直角坐标的多项式)，并强调其对坐标的对称和完备性．这样假设的应力场可以同时满足平衡和协调方程，因而更加合理．而单元边界位移则采用著名的Allman模式(采用局部坐标)，即考虑结点转动自由度的二次协调位移．与其他同类单元相比，本文单元对位移和应力展现出更高的精度，特别是应力解答尤其突出．更有趣的是，单元对网格畸变非常不敏感，即使单元退化为三角形和凹四边形，仍然能保持较高的计算精度．此外，单元没有方向依赖性等缺点．
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