有鑒於純三維解析方法,諸如:狀態空間(SS)法、微擾方法,之數學複雜性,和純三維數值方法,諸如:微分擬合(DQ)法、有限元素(FE)法、微分再生核(DRK)法,之計算耗時,吳教授研究群乃結合上述純解析和純數值方法,發展一系列新創之三維半解析-數值方法,諸如:the SS-DQ, the SS-DRK, the asymptotic DQ, the asymptotic DRK, 和the asymptotic FE方法。大多數上述方法均為文獻中首見,其精確度和收斂速度均經由其解和文獻中之三維標準驗證解之綜合比較後得以驗證,其解之詳細比較性研究可參閱本文(Composite Structures, vol. 147, pp. 1-15, 2016)。
表一: 本有限柱體元素法和傳統分層有限元素法在元素網格和元素形狀之比較
元素
本有限柱體元素
傳統分層有限元素
網格
(2x1x2 網格)
(2x1x2 網格)
形狀
(Q8柱體元素)
(Q8 殼元素)
表二: 簡支承 [90°/0°/90°] 積層圓柱殼受三角函數分布載重作用下,本有限柱體元素法求得之應力和位移解與三維彈性力學解之比較(L/R=4 and R/h=4).