一种新型空间梁单元及其在梁杆结构稳定分析中的应用

推导了一种新型的空间两结点非线性Euler-Bernoulli梁单元。使用传统有限元方法的插值理论构造了空间三结点Euler-Bernoulli梁单元的位移场：二次Lagrange插值函数建立单元的扭转和轴向位移场；五次Hermite插值函数建立单元的横向位移场，然后推导了此空间三结点梁单元的切线刚度矩阵，随后使用静力凝聚方法消除三结点梁单元内部结点的自由度，从而得到一种新型的空间两结点Euler-Bernoulli梁单元。通过结构稳定算例证明：一个新型梁单元的计算精度相当于3个―4个传统非线性两结点梁单元，每根杆件使用一个单元离散就可得到非常准确的临界载荷。