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板结构是结构工程中重要的结构形式之一。在土木、桥梁和机械等实际工程中,被广泛采用。弹性结构振动问题,是工程结构设计中的一个重要问题。振动分析较静力分析更为复杂,有限元法是解决这类问题的主要方法。建立一个简单、高效的板单元具有很大的实际意义。
本文依据广义协调元的思想和计算几何Coons曲面的构造原理,从Timoshenko深梁理论出发,推导了一个厚薄板通用矩形平板动力单元,并编制了相应程序,计算了从薄板到厚板不同厚跨比、不同支承条件下方板自由振动的前几阶固有频率参数^及振型,通过算例证明了用本文推导的单元分析中厚板的振动是有效的,具有精度高、收敛快、程序简便、便于在实际工程中推广应用等优点。当厚跨比小于0.20时,用本单元求解板频率能够满足工程上的要求,为今后进一步研究奠定了基础。