接触摩擦单元新模型的理论及应用

本文提出了一种用于分析三维非线性接触摩擦问题的新模型。该模型以节点位移和接触应力作为基本未知量,考虑了四种接触条件:固定,滑动,张开和混合,能模拟具有初始裂缝和无初始裂缝两物体间的摩擦滑动,张开和闭合。基于增量形式的有限元法,建立了接触摩擦问题的等效单元刚度—约束矩阵和等效单元荷载向量。计算中,可用标准的有限元集成规则将其分别迭加到总刚度矩阵和总荷载向量中,因而具有计算简单,程序设计容易的优点。作为应用实例,文章对广东龙垟泉水拱坝进行了分析。