弹性力学中三种有限体积法方案的对比

作者：秦跃平; 孙全; 刘伟; 张国玉

来源：辽宁工程技术大学学报(自然科学版), 2012, (03): 349-353.

• 弹性力学
• 有限单元法
• 有限体积法
• 有限体积
• 平面应力问题
• 最小势能原理
• 三角形网格
• 数值计算 elastic mechanics
• finite element method
• finite volume method
• finite volume
• plane stress problem
• principle of minimum potential energy
• triangle mesh
• numerical calculation

为了研究弹性力学中三种典型的有限体积法方案(FVM1,FVM2和FVM3)的精度差异问题,采用理论推导和算例验证的方法,建立了基于有限体积法原理的力平衡积分方程,利用三角形网格进行离散化,在计算出内部单元和边界单元对力平衡贡献的基础上,对每一种有限体积法方案确立了与有限单元法方案(FEM)刚度方程组相类似的线性方程组,对比所建立的各个方程组的待定系数.结果表明:方案FVM2与FEM精度相同,即为最优方案;在不考虑集中力的情况下,方案FVM3的精度也与FEM相同.最后以一个数值算例,对这三种有限体积法方案进行了对比分析,验证了上述分析.该结果对工程计算数值模拟具有一定的参考价值和指导意义.

• 出版日期2012
• 单位中国矿业大学（北京）