新型四边形广义协调层合板单元

基于一阶剪切变形理论（FSDT），本文采用面积坐标构造一种新型20自由度（每结点5个自由度），四边形复合材料层合板单元，适合于任意铺设情形的层合板的计算。它是按如下方式构造的：（1）引入平面内双线性位移场来体现层合板面内与弯曲的耦合作用；（2）单元每边的剪应变由Timoshenko层合厚梁理论来确定，对单元域内的剪应变场进行合理的插值；（3）将四边形面积坐标法与广义协调理论相结合，求解单元挠度场。针对位移复合材料板单元提出了一种新型应力杂交化后处理方法来改善单元计算应力的能力，使位移型单元可以简单和正确地预测层合板的应力，特别是层间横向剪应力的解。本文单元，记为TACQ20，不存在剪切闭锁现象，对位移和应力都可以得到高精度的结果。