薄壁构件屈曲分析：FEM与EFG准静态显式方法比较

"这篇论文详细探讨了薄壁构件的准静态显式有限元法(FEM)和无单元伽勒金法(EFG)在屈曲分析中的应用。文章着重研究了影响显式屈曲解决方案的关键因素，包括计算时间、加载函数和动态松弛，并针对薄壁构件的屈曲分析给出了相应建议。通过比较隐式有限元法、准静态显式有限元法和EFG方法，利用LS-DYNA商业软件对快速弯曲、整体屈曲和局部屈曲三种不同屈曲模式进行了案例分析。结果显示，EFG方法在保持与隐式有限元解相同精度的同时，解决了收敛性问题，且计算效率更高。" 在这篇发表于《Open Journal of Civil Engineering》2017年的文章中，作者Lihua Huang、Bin Li和Yuefang Wang深入研究了结构工程中薄壁构件的屈曲行为。他们采用了两种先进的数值方法——准静态显式有限元法和无单元伽勒金法，这两种方法对于追踪屈曲后薄壁构件的平衡路径具有显著优势。 首先，准静态显式有限元法是一种结合了显式求解和准静态特性的方法，它能够有效处理动态问题，特别是在屈曲分析中，可以避免传统隐式方法可能出现的收敛难题。这种方法的优势在于能够快速响应结构变形，特别是在涉及大位移、大应变的情况。 其次，无单元伽勒金法（EFG）是一种自由度更高的数值方法，它不需要网格划分，因此在处理复杂几何形状和非线性问题时具有较高的灵活性。在本研究中，EFG方法在屈曲分析中表现出色，不仅提供了与隐式有限元法相当的准确度，而且避开了收敛问题，大大减少了计算时间。 通过对比研究，作者发现，在处理快速弯曲、整体屈曲和局部屈曲这三种不同的屈曲模式时，EFG方法相比于隐式有限元法和准静态显式有限元法，其计算效率有明显提升，且能提供稳定且精确的结果。这表明EFG方法在屈曲分析中具有很大的潜力，特别是在需要高效解决复杂屈曲问题的场合。 这项工作为薄壁构件的屈曲分析提供了一种新的、高效的数值工具，并强调了EFG方法在该领域的应用价值。这些研究成果对工程设计者和研究人员来说是宝贵的，可以帮助他们在进行结构稳定性分析时选择更适合的方法，从而优化设计过程并提高计算效率。