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加筋折叠壳静力弯曲的移动最小二乘无网格法
1
作者 陈卫 彭林欣 《计算力学学报》 北大核心 2025年第1期106-114,共9页
可展结构体系中的折板结构凭借高刚度-重量比、易拼接成型等特点,已广泛应用于实际结构工程中。相比折板而言,折壳具有几何形状多变、外观优美等特点。此外,加筋板壳结构中的筋条可以采用基于欧拉-伯努利梁(EBT)和铁木辛柯梁(TBT)理论... 可展结构体系中的折板结构凭借高刚度-重量比、易拼接成型等特点,已广泛应用于实际结构工程中。相比折板而言,折壳具有几何形状多变、外观优美等特点。此外,加筋板壳结构中的筋条可以采用基于欧拉-伯努利梁(EBT)和铁木辛柯梁(TBT)理论框架下的计算方法。然而,当筋条跨高比达到一定限度时,EBT和TBT则不再满足工程精度需求。本文通过将筋条视为基于3D连续壳理论的长条形板或曲板,提出一种求解加筋折叠壳静力弯曲问题的移动最小二乘无网格法。首先,基于3D连续壳理论,通过映射技术将随动坐标系上的二维无网格节点信息映射到三维壳体中,采用移动最小二乘近似对曲面几何及位移场拟合,根据最小势能原理,推导出壳静力弯曲的离散方程;其次,采用完全转换法对离散方程进行修正;将经过修正后各壳的刚度矩阵和载荷列阵转换到整体坐标系上;最后,通过子结构法叠加得到整个加筋折叠壳结构的离散方程。通过折板壳、加筋板、加筋壳四个数值算例,将本文计算结果与ABAQUS有限元解进行对比,验证了本文方法计算加筋折叠壳静力弯曲的收敛性及准确性。 展开更多
关键词 3D连续壳理论 移动最小乘近似 加筋壳 折壳 静力弯曲
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移动最小二乘近似函数中样条权函数的研究 被引量:17
2
作者 龙述尧 刘凯远 胡德安 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期10-13,18,共5页
局部边界积分方程方法是无网格方法的一种,它采用移动最小二乘近似试函数,且只包含中心在所考虑节点的局部边界上的边界积分.本文详细研究了移动最小二乘法中样条权函数的构造及其性质,并将各种样条权函数应用于弹性力学平面问题的局部... 局部边界积分方程方法是无网格方法的一种,它采用移动最小二乘近似试函数,且只包含中心在所考虑节点的局部边界上的边界积分.本文详细研究了移动最小二乘法中样条权函数的构造及其性质,并将各种样条权函数应用于弹性力学平面问题的局部边界积分方程方法中,研究了它对计算结果的收敛性、稳定性和精度的影响.算例表明,高阶样条权函数在局部边界积分方程方法中有好的收敛性、稳定性和精度. 展开更多
关键词 移动最小乘近似函数 局部边界积分方程方法 样条权函数 索波列夫模
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复变量移动最小二乘近似在Sobolev空间中的误差估计 被引量:9
3
作者 孙新志 李小林 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第4期416-425,共10页
复变量移动最小二乘近似是形成无网格法形函数的重要方法,为了研究相应的无网格方法的误差估计,需要先分析复变量移动最小二乘近似的逼近误差.首先介绍了复变量移动最小二乘近似,接着在权函数满足一定假设的条件下,详细讨论了复变量移... 复变量移动最小二乘近似是形成无网格法形函数的重要方法,为了研究相应的无网格方法的误差估计,需要先分析复变量移动最小二乘近似的逼近误差.首先介绍了复变量移动最小二乘近似,接着在权函数满足一定假设的条件下,详细讨论了复变量移动最小二乘近似逼近函数在Sobolev空间中的误差估计,给出了逼近函数在Hk范数下的误差界,分析结果表明逼近函数的误差随着节点间距的减小而降低.最后给出了一个数值算例来验证理论分析的正确性. 展开更多
关键词 复变量移动最小乘近似 无网格法 SOBOLEV空间 误差分析
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支撑域动态控制的移动最小二乘近似
4
作者 乔宝明 周彬 刘杰 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2009年第5期613-616,共4页
节点的支撑域半径求取和计算点的邻域确定是移动最小二乘近似中的关键环节。已有文献中大都是通过排序的方法来进行,结合计算复杂度对其进行分析,用迭代的思想提出1种新的支撑域动态控制的方法,该方法降低了计算复杂度,并应用于加权最... 节点的支撑域半径求取和计算点的邻域确定是移动最小二乘近似中的关键环节。已有文献中大都是通过排序的方法来进行,结合计算复杂度对其进行分析,用迭代的思想提出1种新的支撑域动态控制的方法,该方法降低了计算复杂度,并应用于加权最小二乘无网格法求解偏微分方程,数值算例表明:该方法计算量较小,能够保证较高的精度。 展开更多
关键词 支撑域 移动最小乘近似 动态控制 加权最小二乘 Poisson问题
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复变量移动最小二乘近似误差分析
5
作者 孙新志 《西南大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期66-72,共7页
复变量移动最小二乘近似是形成无网格法逼近函数的重要方法之一.首先介绍了复变量移动最小二乘近似,接着在权函数及节点分布满足一定假设的条件下,详细讨论了复变量移动最小二乘近似逼近函数及其偏导数的误差估计,最后给出了数值算例.
关键词 复变量移动最小乘近似 无网格方法 误差分析
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基于比例移动最小二乘近似的误差分析 被引量:2
6
作者 王青青 李小林 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2017年第11期1289-1299,共11页
相较于移动最小二乘近似方法,比例移动最小二乘近似法有效地克服了前者带来的矩阵病态这一问题,展示出了更好的数值稳定性和更高的计算精度.给出了比例移动最小二乘近似对函数及其任意阶导数的误差估计,并给出了数值算例来验证之前的理... 相较于移动最小二乘近似方法,比例移动最小二乘近似法有效地克服了前者带来的矩阵病态这一问题,展示出了更好的数值稳定性和更高的计算精度.给出了比例移动最小二乘近似对函数及其任意阶导数的误差估计,并给出了数值算例来验证之前的理论分析结果,通过与移动最小二乘近似的比较,表明比例移动最小二乘近似能得到更快的收敛性和更稳定的计算性. 展开更多
关键词 无网格方法 比例移动最小乘近似 稳定性 误差估计
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移动最小二乘代理模型支持域半径的优化方法 被引量:3
7
作者 冷亚洪 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第S1期95-98,共4页
移动最小二乘代理模型描述局部波动的能力优于一般的代理模型,但其精度受支持域半径的影响。在经验公式的基础上提出了一种针对移动最小二乘代理模型支持域半径的优化方法。对支持域内抽样点数寻优获取最佳半径值,提高近似精度进而达到... 移动最小二乘代理模型描述局部波动的能力优于一般的代理模型,但其精度受支持域半径的影响。在经验公式的基础上提出了一种针对移动最小二乘代理模型支持域半径的优化方法。对支持域内抽样点数寻优获取最佳半径值,提高近似精度进而达到减少抽样点的目的。数值实验结果表明,对于不同基函数阶次和权函数的情况,提出的方法大大提高了移动最小二乘代理模型的近似精度,与基于经验公式的移动最小二乘代理模型相比,其仅需较少的抽样点即可达到相同的近似精度。 展开更多
关键词 代理模型 移动最小二乘 支持域半径 近似精度
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基于核重构思想的最小二乘配点型无网格方法 被引量:12
8
作者 史宝军 袁明武 李君 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期697-706,共10页
介绍重构核点法的基本原理和近似函数的构造方法,并基于核重构思想,应用配点法和最小二乘原理,离散微分方程,建立求解的代数方程,提出了一种基于核重构思想的最小二乘配点型无网格方法.与一般配点法相比,该方法的系数矩阵是有对称正定的... 介绍重构核点法的基本原理和近似函数的构造方法,并基于核重构思想,应用配点法和最小二乘原理,离散微分方程,建立求解的代数方程,提出了一种基于核重构思想的最小二乘配点型无网格方法.与一般配点法相比,该方法的系数矩阵是有对称正定的,计算精度高,稳定性好.该方法的实施不需要背景网格,不需要进行高斯积分,与Galerkin法相比,具有计算量小、边界条件处理简单的特点,是一种真正的无网格法.对该方法构造过程中的近似函数及其导数的计算、修正函数的计算及方法的实现等问题进行了探讨.文中结合若干典型算例,检验了该方法的有效性. 展开更多
关键词 无网格方法 配点法 高斯积分 构造过程 系数矩阵 近似函数 正定 重构 最小二乘 修正函数
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基于最小二乘无网格法的金属变形过程模拟 被引量:1
9
作者 周研 双远华 +1 位作者 赵春江 苟毓俊 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第3期294-298,共5页
金属塑性大变形过程可以视为典型的非线性刚塑性问题。给出了一种基于最小二乘无网格法的金属塑性变形过程仿真方法。该方法使用移动最小二乘法构建未知场函数,利用加权最小二乘法直接由控制方程构建系统刚度矩阵。与有限元方法不同之... 金属塑性大变形过程可以视为典型的非线性刚塑性问题。给出了一种基于最小二乘无网格法的金属塑性变形过程仿真方法。该方法使用移动最小二乘法构建未知场函数,利用加权最小二乘法直接由控制方程构建系统刚度矩阵。与有限元方法不同之处在于,该方法无需进行网格重分,并且不需要在节点及求解域内进行积分。最终的数值算例表明,该方法与有限元法结果基本吻合,验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 最小二乘无网格法 移动最小乘近似 刚塑性 塑性变形
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双重点最小二乘配点无网格法 被引量:2
10
作者 肖大舟 张雄 陆明万 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期711-717,共7页
配点类无网格法需要计算近似函数的二阶导数,因而在移动最小二乘(MLS)近似中至少要采用二次基函数。本文利用Voronoi图对双重点移动最小二乘近似法进行了改进,建立了基于Voronoi图的双重点移动最小二乘近似(VDG),并利用加权最小二乘法... 配点类无网格法需要计算近似函数的二阶导数,因而在移动最小二乘(MLS)近似中至少要采用二次基函数。本文利用Voronoi图对双重点移动最小二乘近似法进行了改进,建立了基于Voronoi图的双重点移动最小二乘近似(VDG),并利用加权最小二乘法离散微分方程,导出了双重点最小二乘配点无网格法(MD GLS)。该方法将求解域用节点离散,并以节点为生成点建立Voronoi图,取Voronoi多边形的顶点为辅助点。近似函数及其二阶导数的计算过程可分解为两个步骤:首先用场函数节点值拟合辅助点处近似函数的一阶导数,再以辅助点处近似函数的一阶导数值拟合节点处近似函数的二阶导数。由于在每一步中只需计算MLS形函数及其一阶导数,这种近似方法需要较少的影响点和较小的影响域。同时借助于Voronoi结构的优良几何性质,可以快速地搜索影响点。研究表明,与基于MLS的加权最小二乘无网格法(MWLS)相比,这种方法可以显著提高计算效率,并且在精度和收敛性方面也有所改善。 展开更多
关键词 无网格法 VORONOI图 双重点 移动最小乘近似 最小二乘
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二维弹性静力学的奇异杂交边界点法 被引量:1
11
作者 王洪涛 姚振汉 岑松 《燕山大学学报》 CAS 2004年第2期133-136,共4页
杂交边界点法是一种边界型的无网格法,它以修正变分原理和移动最小二乘近似为基础,同时具有边界元法和无网格法的优良特性。本文在原有杂交边界点法的基础上,借鉴了边界元法处理奇异积分的方法,避免了正则杂交边界点法中计算结果对于标... 杂交边界点法是一种边界型的无网格法,它以修正变分原理和移动最小二乘近似为基础,同时具有边界元法和无网格法的优良特性。本文在原有杂交边界点法的基础上,借鉴了边界元法处理奇异积分的方法,避免了正则杂交边界点法中计算结果对于标量因子的依赖性。数值结果表明,奇异杂交边界点法具有较高的精度和数值稳定性。 展开更多
关键词 无网格法 杂交边界点法 移动最小乘近似 奇异积分
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基于改进Reddy型三阶剪切变形理论的弹性地基上FG-CNTRC板屈曲无网格分析
12
作者 许建文 严世涛 +1 位作者 彭林欣 陈卫 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期572-581,共10页
针对含碳纳米管转向的Pasternak地基上功能梯度碳纳米管增强复合材料FG-CNTRC(functionally graded carbon nanotube-reinforced composite)板的屈曲问题,提出了一种基于改进Reddy型三阶剪切变形理论TSDT(third-order shear deformation... 针对含碳纳米管转向的Pasternak地基上功能梯度碳纳米管增强复合材料FG-CNTRC(functionally graded carbon nanotube-reinforced composite)板的屈曲问题,提出了一种基于改进Reddy型三阶剪切变形理论TSDT(third-order shear deformation theory)和移动最小二乘近似MLS(moving-least square)的无网格分析模型。该模型避免了无网格法第二类边界条件的施加困难问题,且能够满足中厚/厚板的自由表面条件,无需额外引入剪切修正因子。基于最小势能原理推导了弹性地基上FG-CNTRC板的无网格屈曲控制方程,采用完全转换法处理本质边界条件。通过基准算例验证了本文方法的收敛性及有效性,讨论了碳纳米管的转向角、体积分数、分布形式、地基系数、宽厚比和边界条件等对FG-CNTRC板临界屈曲荷载的影响。 展开更多
关键词 改进Reddy型三阶剪切变形理论 功能梯度碳纳米管增强复合材料板 PASTERNAK地基 临界屈曲荷载 移动最小乘近似
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改进Reddy型三阶剪切变形理论下FG-GRC板弯曲和模态分析的无网格法 被引量:1
13
作者 杨立军 陈孔 陈卫 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期79-87,305,共10页
基于含7个自由度变量的改进Reddy型三阶剪切变形理论(third-order deformation theory,TSDT)假设,采用稳定移动最小二乘近似(stabilized moving least-square approximation,SMLS)的无网格法研究了功能梯度石墨烯增强复合材料(functiona... 基于含7个自由度变量的改进Reddy型三阶剪切变形理论(third-order deformation theory,TSDT)假设,采用稳定移动最小二乘近似(stabilized moving least-square approximation,SMLS)的无网格法研究了功能梯度石墨烯增强复合材料(functionally graded graphene-reinforced composite,FG-GRC)板结构的静态线性弯曲和自振模态。通过Halpin-Tsai模型来估算材料的有效弹性模量,有效质量密度和泊松比由混合定律确定。利用最小势能原理和Hamition原理分别推导了FG-GRC板的线性弯曲和自振频率无网格控制方程。由于基于SMLS构造的形函数不满足克罗内克条件,故采用完全转换法处理本质边界条件。该研究首先介绍了基于TSDT下FG-GRC板的SMLS离散模型;随后通过与已有成果进行比较,检验了本文方法的收敛性及准确性;最后数值分析了石墨烯片(graphene platelets,GPLs)分布模式,质量分数、几何参数、总层数及边界条件等对FG-GRC板结构弯曲和模态的影响。 展开更多
关键词 改进Reddy型三阶剪切变形理论(TSDT) 功能梯度石墨烯增强复合材料板 稳定移动最小乘近似(SMLS) 线性弯曲 自振频率
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基于刚塑性流动理论的无网格伽辽金方法 被引量:3
14
作者 王卫东 程钢 +1 位作者 赵国群 栾贻国 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期631-635,共5页
为了对金属体积成形过程进行数值模拟,给出基于刚塑性流动理论的无网格伽辽金方法。由于移动最小二乘近似的非插值特征给无网格伽辽金方法的应用带来了一定的困难,将再生核质点法中的完全变换法与无网格伽辽金方法相结合,通过对速度场... 为了对金属体积成形过程进行数值模拟,给出基于刚塑性流动理论的无网格伽辽金方法。由于移动最小二乘近似的非插值特征给无网格伽辽金方法的应用带来了一定的困难,将再生核质点法中的完全变换法与无网格伽辽金方法相结合,通过对速度场的移动最小二乘近似进行修正,实现速度边界条件的精确施加;采用罚函数法引入体积不可压缩条件,运用刚塑性材料的不完全广义变分原理,给出基于刚塑性流动理论的无网格伽辽金方法的离散控制方程以及收敛判据和收敛控制方法。数值计算结果表明方法的可行性及有效性。 展开更多
关键词 刚塑性流动理论 无网格伽辽金方法 修正的移动最小二乘近似 速度边界条件 完全变换法 金属体积成形
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固体力学中的无网格方法 被引量:66
15
作者 宋康祖 陆明万 张雄 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期55-65,共11页
简要地介绍了目前在无网格方法中主要使用的近似方案:移动最小二乘法、核函数法和单位分解法,并对这些方案的联系及各自的一致性条件进行了讨论;此外,对于无网格方法在数值计算中的离散方案、积分方案、边界条件的引入以及如何处理... 简要地介绍了目前在无网格方法中主要使用的近似方案:移动最小二乘法、核函数法和单位分解法,并对这些方案的联系及各自的一致性条件进行了讨论;此外,对于无网格方法在数值计算中的离散方案、积分方案、边界条件的引入以及如何处理场函数或其导数的不连续性加以论述. 展开更多
关键词 无网格近似 移动最小二乘 核函数 固体力学
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无网格方法求解稳定渗流问题 被引量:21
16
作者 曾清红 卢德唐 +1 位作者 齐岩 蒋远林 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期440-445,共6页
使用无单元伽辽金 (EFG)方法求解圆形油藏中心井和矩形油藏裂缝井两种稳定渗流模型。在中心井模型计算过程中 ,观察到采用对数等分布置节点是最有效的 ;计算结果与理论解和有限元解相比较 ,表明无网格方法是一种比有限元更为精确的方法... 使用无单元伽辽金 (EFG)方法求解圆形油藏中心井和矩形油藏裂缝井两种稳定渗流模型。在中心井模型计算过程中 ,观察到采用对数等分布置节点是最有效的 ;计算结果与理论解和有限元解相比较 ,表明无网格方法是一种比有限元更为精确的方法。裂缝井模型通过在初始节点基础之上加密节点 ,获得了比较好的结果 。 展开更多
关键词 无网格方法 稳定渗流问题 无单元伽辽金方法 中心井模型 权函数 移动最小乘近似
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无网格数值求解方法 被引量:12
17
作者 陶文铨 吴学红 戴艳俊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期1-10,共10页
无网格方法是近年发展起来的一种新的数值计算方法,根据近似函数构建方法和微分方程离散方法的不同,可以构建出许多不同的无网格方法。该文简述了无网格方法的理论基础;介绍近似函数的构建方法和微分方程的离散方法,并以移动最小二乘近... 无网格方法是近年发展起来的一种新的数值计算方法,根据近似函数构建方法和微分方程离散方法的不同,可以构建出许多不同的无网格方法。该文简述了无网格方法的理论基础;介绍近似函数的构建方法和微分方程的离散方法,并以移动最小二乘近似方法为例,分析了权函数和形函数的特征。分析结果显示:径向基函数和点插值法均具有δ函数属性,但计算稳定性差;移动最小二乘近似函数不具有δ函数属性,但计算比较稳定;无网格方法中的3种离散方法不同之处在于:配点法不需要积分,计算量小,计算稳定性差;Galerkin方法需要借助背景网格进行积分,它不是真正的无网格方法;Petrov-Galerkin方法,是一种真正的无网格方法,它需要对每个子域进行积分,计算工作量较大。 展开更多
关键词 无网格方法 近似函数 权函数 移动最小二乘 形函数 离散方法
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金属三维塑性成形过程无网格伽辽金法数值模拟技术 被引量:6
18
作者 刘永辉 陈军 +2 位作者 虞松 李从心 陈学文 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1654-1657,1662,共5页
将无网格伽辽金法(EFGM)与三维刚(粘)塑性流动理论相结合,对EFGM在金属三维塑性成形过程数值模拟中的应用技术进行了研究.分别采用边界奇异权法和修正的罚函数法处理速度边界条件和体积不可压缩条件,采用反正切摩擦模型处理摩擦边界条件... 将无网格伽辽金法(EFGM)与三维刚(粘)塑性流动理论相结合,对EFGM在金属三维塑性成形过程数值模拟中的应用技术进行了研究.分别采用边界奇异权法和修正的罚函数法处理速度边界条件和体积不可压缩条件,采用反正切摩擦模型处理摩擦边界条件,推导了金属三维塑性成形过程EFGM法数值模拟的刚度方程,给出了关键算法.对长方体金属镦粗过程进行了数值模拟,并将数值结果与三维刚塑性有限元体积成形商品软件Deform3D计算结果作了比较.发现两者吻合良好,表明了本文方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 无网格伽辽金法 移动最小乘近似 边界奇异权法 金属三维塑性成形 修正罚函数法
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改进型无网格迦辽金法在稳定热传导中的应用 被引量:5
19
作者 夏茂辉 赵玉凤 +2 位作者 吕鹏 翟育鹏 任伟和 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2012年第6期71-74,共4页
对移动最小二乘近似(MLS)中的基函数进行改进,此近似方案中的基函数采用带权的正交基函数,从而形成一种改进的移动最小二乘近似(IMLS),该近似比现有的移动最小二乘近似有更高的精度和效率,且不会导致系统方程产生病态.IMLS近似与迦辽金... 对移动最小二乘近似(MLS)中的基函数进行改进,此近似方案中的基函数采用带权的正交基函数,从而形成一种改进的移动最小二乘近似(IMLS),该近似比现有的移动最小二乘近似有更高的精度和效率,且不会导致系统方程产生病态.IMLS近似与迦辽金法(EFGM)相结合构成了一种改进型无网格迦辽金法(IEFGM),用IEFGM对矩形域和圆域内的稳定热传导问题进行了分析.通过计算实例并编制MATLAB程序表明,该方法是一种收敛快、精度高、简便有效的方法. 展开更多
关键词 移动最小乘近似 无网格迦辽金法 温度场
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弹性地基板分析的局部Petrov-Galerkin方法 被引量:8
20
作者 熊渊博 龙述尧 李光耀 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期79-83,共5页
利用弹性地基板控制微分方程的等效积分对称弱形式和对解变量(挠度)采用移动最小二乘近似函数进行插值,研究了无网格局部Petrov-Galerkin(MLPG)方法在弹性地基板弯曲问题中的应用。它不需要任何形式的网格划分,所有的积分都在规则形状... 利用弹性地基板控制微分方程的等效积分对称弱形式和对解变量(挠度)采用移动最小二乘近似函数进行插值,研究了无网格局部Petrov-Galerkin(MLPG)方法在弹性地基板弯曲问题中的应用。它不需要任何形式的网格划分,所有的积分都在规则形状的子域及其边界上进行,并用罚因子法施加本质边界条件。数值算例表明,MLPG方法不但能够求解弹性静力学问题,而且在求解弹性地基板问题时仍具有收敛快,精度高的特点。 展开更多
关键词 薄板 双参数弹性地基 局部PETROV-GALERKIN方法 移动最小乘近似
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