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波动切比雪夫谱元模拟的时间积分方法研究
被引量:
3
1
作者
邢浩洁
李鸿晶
《南京工业大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2017年第2期70-76,共7页
由于在波动切比雪夫谱元模拟中使用隐式时间积分方法存在计算效率较低、不易施加边界条件以及波动输入不便的问题,而中心差分法是能够平衡精度和计算效率的较优选择,并以一维波动模型探讨相应的波动输入方法和时域积分稳定条件。通过输...
由于在波动切比雪夫谱元模拟中使用隐式时间积分方法存在计算效率较低、不易施加边界条件以及波动输入不便的问题,而中心差分法是能够平衡精度和计算效率的较优选择,并以一维波动模型探讨相应的波动输入方法和时域积分稳定条件。通过输入Ricker子波以及复合正弦波的数值算例证实了方法的有效性,并接着分析不同计算参数对模拟精度的影响。结果表明:空间上一个最短波长尺度内的谱元节点数、单元阶次分别取不低于5和4时能够达到比较理想的精度,而时间步长变化对精度的影响不大。
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关键词
波动数值模拟
切比雪夫谱元法
时间
积分
方法
中心
差分
法
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职称材料
局部标架的共旋Timoshenko梁单元多体动力学数值特性分析
2
作者
刘海生
张润森
+1 位作者
张腾
刘铖
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期2681-2694,共14页
多柔体系统的动力学过程不仅包含结构大范围刚体运动带来的几何非线性,也存在大变形导致的几何非线性.近年来,基于李群局部标架的建模方法(local frame of Lie group,LFLG)被验证可与各类建模方法结合,能够消除刚体运动带来的几何非线性...
多柔体系统的动力学过程不仅包含结构大范围刚体运动带来的几何非线性,也存在大变形导致的几何非线性.近年来,基于李群局部标架的建模方法(local frame of Lie group,LFLG)被验证可与各类建模方法结合,能够消除刚体运动带来的几何非线性.同时,大变形导致的几何非线性也将随着空间离散加密逐渐减弱.由此,LFLG可消除多柔体系统中部件的几何非线性,刚体与柔性体惯性力、内力及其Jacobian矩阵均满足刚体运动的不变性,可有效减少单元Jacobian矩阵更新次数.但由于多体系统还广泛存在约束及载荷的非线性,LFLG方法在实际应用中是否能够提升系统整体的Jacobian矩阵复用效率尚未进行深入探讨.并且,多柔体系统通常采用变阶变步长时间积分策略求解动力学方程,算法阶数以及时间步长变化也将导致多体系统Jacobian变化,加剧了系统Jacobian复用难度.为客观分析LFLG方法在实际仿真中的数值特性,文章首先以共旋坐标建模方法为例,给出了基于李群局部标架的三维Timoshenko梁单元建模方法.较于几何精确建模、绝对节点坐标等方法,该方法能够最大复用小变形有限元方法的单元算法,可降低单元开发难度;其次,搭建了LFLG方法的变阶变步长BDF(backward difference formula)与变步长广义α积分器的计算流程,并针对小变形与大变形两种工况,分析单元弹性力及阻尼力几何非线性特性,对比Jacobian复用效率;最后,通过与全局标架算法对比,分析局部标架方法与全局标架建模方法的数值特性.
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关键词
李群局部标架
方法
共旋
方法
几何非线性
向后差分时间积分方法
广义α
时间
积分
方法
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职称材料
成长曲线预测模型的算法及计算机程序
3
作者
牟世超
《预测》
1986年第5期71-73,共3页
本文首先讨论两种成长曲线的算法,然后给出用BASIC语言编制的计算机程序。一、数学模型1.定上限成长曲线其中: L:预测对象的发展极限(事先确定); a、b:预测模型的待定参数; t:预测时选择的时间变量。2.
关键词
预测模型
计算机程序
算法
时间
变量
待定参数
成长曲线
向后
差分
向前
差分
估计值
方法
确定
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职称材料
题名
波动切比雪夫谱元模拟的时间积分方法研究
被引量:
3
1
作者
邢浩洁
李鸿晶
机构
南京工业大学土木工程学院
出处
《南京工业大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2017年第2期70-76,共7页
基金
国家自然科学基金(51278245)
文摘
由于在波动切比雪夫谱元模拟中使用隐式时间积分方法存在计算效率较低、不易施加边界条件以及波动输入不便的问题,而中心差分法是能够平衡精度和计算效率的较优选择,并以一维波动模型探讨相应的波动输入方法和时域积分稳定条件。通过输入Ricker子波以及复合正弦波的数值算例证实了方法的有效性,并接着分析不同计算参数对模拟精度的影响。结果表明:空间上一个最短波长尺度内的谱元节点数、单元阶次分别取不低于5和4时能够达到比较理想的精度,而时间步长变化对精度的影响不大。
关键词
波动数值模拟
切比雪夫谱元法
时间
积分
方法
中心
差分
法
Keywords
numerical simulation of wave motion
Chebyshev spectral element method
time integration method
central difference method
分类号
TU435 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
局部标架的共旋Timoshenko梁单元多体动力学数值特性分析
2
作者
刘海生
张润森
张腾
刘铖
机构
北京理工大学宇航学院
中物院高性能数值模拟软件中心
北京应用物理与计算数学研究所
中国久远高新技术装备有限公司
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期2681-2694,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(12072026).
文摘
多柔体系统的动力学过程不仅包含结构大范围刚体运动带来的几何非线性,也存在大变形导致的几何非线性.近年来,基于李群局部标架的建模方法(local frame of Lie group,LFLG)被验证可与各类建模方法结合,能够消除刚体运动带来的几何非线性.同时,大变形导致的几何非线性也将随着空间离散加密逐渐减弱.由此,LFLG可消除多柔体系统中部件的几何非线性,刚体与柔性体惯性力、内力及其Jacobian矩阵均满足刚体运动的不变性,可有效减少单元Jacobian矩阵更新次数.但由于多体系统还广泛存在约束及载荷的非线性,LFLG方法在实际应用中是否能够提升系统整体的Jacobian矩阵复用效率尚未进行深入探讨.并且,多柔体系统通常采用变阶变步长时间积分策略求解动力学方程,算法阶数以及时间步长变化也将导致多体系统Jacobian变化,加剧了系统Jacobian复用难度.为客观分析LFLG方法在实际仿真中的数值特性,文章首先以共旋坐标建模方法为例,给出了基于李群局部标架的三维Timoshenko梁单元建模方法.较于几何精确建模、绝对节点坐标等方法,该方法能够最大复用小变形有限元方法的单元算法,可降低单元开发难度;其次,搭建了LFLG方法的变阶变步长BDF(backward difference formula)与变步长广义α积分器的计算流程,并针对小变形与大变形两种工况,分析单元弹性力及阻尼力几何非线性特性,对比Jacobian复用效率;最后,通过与全局标架算法对比,分析局部标架方法与全局标架建模方法的数值特性.
关键词
李群局部标架
方法
共旋
方法
几何非线性
向后差分时间积分方法
广义α
时间
积分
方法
Keywords
local frame of Lie group
co-rotational method
geometric nonlinearity
backward difference formula
generalized α method
分类号
O313.7 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
成长曲线预测模型的算法及计算机程序
3
作者
牟世超
机构
山东纺织工学院
出处
《预测》
1986年第5期71-73,共3页
文摘
本文首先讨论两种成长曲线的算法,然后给出用BASIC语言编制的计算机程序。一、数学模型1.定上限成长曲线其中: L:预测对象的发展极限(事先确定); a、b:预测模型的待定参数; t:预测时选择的时间变量。2.
关键词
预测模型
计算机程序
算法
时间
变量
待定参数
成长曲线
向后
差分
向前
差分
估计值
方法
确定
分类号
G303 [文化科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
波动切比雪夫谱元模拟的时间积分方法研究
邢浩洁
李鸿晶
《南京工业大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2017
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
局部标架的共旋Timoshenko梁单元多体动力学数值特性分析
刘海生
张润森
张腾
刘铖
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
成长曲线预测模型的算法及计算机程序
牟世超
《预测》
1986
0
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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