Energy criterion in assessing the correctness of the stiffness matrix for non-standard finite elements

The paper presents the assessment of the correctness of the stiffness matrix for non-standard finite elements, which are membrane elements with additional, rotational degrees of freedom at a node. When applied to modelling, they make it possible to connect sub-areas with different degrees of freedom. Formulas for a mean value of elastic strain energy of the elements were derived, the values were compared with the density of elastic strain energy in a classical membrane state.

W prezentowanej pracy przeprowadzono ocenę poprawności macierzy sztywności niestandardowych elementów skończonych. Niestandardowe elementy skończone to elementy tarczowe z dodatkowymi rotacyjnymi stopniami swobody w węźle. Zastosowane w modelowaniu umożliwiają połączenie podobszarów o rożnych stopniach swobody. Wyprowadzone zostały wyrażenia na średnią wartość energii sprężystej ww. elementów, które porównano z gęstością energii sprężystej występującej w klasycznym stanie tarczowym.