Matrix-Based Shape Sensitivity Analysis for Linear Strain Energy of Triangular Thin Shell Elements

doi:10.1002/nme.70276

2026-02-15

PRE

Kazuki Hayashi *

Romain Mesnil

DOI：10.1002/nme.70276

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摘要

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本研究提出了一种用于薄壳单元建模的壳结构线性应变能的解析形状灵敏度分析方法。通过采用Kirchhoff-Love板理论和扩展传统有限元方法，以离散方式严格分析了形状变化引起的壳结构应变能变化。灵敏度公式通过链式法则依次推导，并逐步解释了获得与应变能相关的机械和几何属性导数的过程，以确保可重复性和易于实现。数值算例包括使用基准结构验证结构分析结果，以及比较所提灵敏度分析实现与有限差分方法的效率和精度。这些算例结果表明，使用所提方法显式计算梯度的优越性，突显了其在推动壳单元优化设计和结构分析方面的潜力。

Keyword:

OPTIMIZATION

期刊

International Journal for Numerical Methods in Engineering

IF:

2.9

论文数:

474

被引数:

2.2W

机构

universite gustave-eiffel

学者数:

5.6K

论文数: 4.8K

被引数: 5

kyoto university

学者数:

8.1K

论文数: 3.2K

被引数: 0

引用论文

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OAAI

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Force density method for simultaneous optimization of geometry and topology of trusses 桁架几何与拓扑同时优化的力密度法

STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION

IF4

2017-05-16

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Degenerated Four Nodes Shell Element with Drilling Degree of Freedom

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