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有限变形的弧长算法 被引量：2
1
作者 刘学军 李明瑞 黄文彬 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期259-266,共8页
近些年来 ,人们提出了很多方法来解决结构静力非线性跟踪分析问题。其中 ,弧长算法应用最为广泛 ,但是 ,其中仍存在很多问题。本文针对梁板壳结构计算中的有限变形弧长算法 ,首先引入了将位移自由度与转动自由度分离提法 ,在此前提下对... 近些年来 ,人们提出了很多方法来解决结构静力非线性跟踪分析问题。其中 ,弧长算法应用最为广泛 ,但是 ,其中仍存在很多问题。本文针对梁板壳结构计算中的有限变形弧长算法 ,首先引入了将位移自由度与转动自由度分离提法 ,在此前提下对前人已有的算法加以改造 ,建立一个 N + 1维的增量弧长方程组进行跟踪求解 ,本文同时引入了无量纲化、增量板长自动调节系数、奇点的判定准则 ,最终提出一个实用的弧长算法。本文在结尾将给出几个算例以显示该算法良好的跟踪性能。 展开更多
关键词 有限元 弧长算法 全程跟踪 梁板结构
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爆轰波强间断问题的伪弧长算法及其人为解验证 被引量：2
2
作者 马天宝 陈建良 +1 位作者 宁建国 原新鹏 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期271-278,共8页
针对该问题开展了伪弧长数值算法研究,通过引入弧长参数,使网格按照一定的形式自适应移动,达到在强间断区域自动加密的效果,从而提高网格分辨率。基于伪弧长算法编写了二维程序,并对程序进行人为解方法验证。将伪弧长算法和直接有限体... 针对该问题开展了伪弧长数值算法研究,通过引入弧长参数,使网格按照一定的形式自适应移动,达到在强间断区域自动加密的效果,从而提高网格分辨率。基于伪弧长算法编写了二维程序,并对程序进行人为解方法验证。将伪弧长算法和直接有限体积法的数值结果进行对比,通过误差分析,显示出伪弧长算法能有效提高计算精度。最后将伪弧长算法应用于气相爆轰波在二维管道中的传播问题,研究了波阵面的捕捉效果和爆轰波胞格结构的形成过程。 展开更多
关键词 爆炸冲击波 伪弧长算法 人为解方法 有限体积法
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爆炸冲击波强间断问题的高阶伪弧长算法研究 被引量：1
3
作者 马天宝 王晨涛 +1 位作者 赵金庆 宁建国 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期132-145,共14页
为了提高对冲击波强间断处的分辨率,通过引入弧长参数,使网格自适应地朝着间断处移动,并结合高精度WENO数值格式,进而达到了对大梯度物理量的高分辨率捕捉。针对网格移动造成的非均匀和非正交现象,通过坐标变换,使得计算过程在均匀正交... 为了提高对冲击波强间断处的分辨率,通过引入弧长参数,使网格自适应地朝着间断处移动,并结合高精度WENO数值格式,进而达到了对大梯度物理量的高分辨率捕捉。针对网格移动造成的非均匀和非正交现象,通过坐标变换,使得计算过程在均匀正交的计算空间中进行。通过和有限体积下的数值结果对比,结合数值误差分析,可以看到高阶伪弧长数值算法不仅保证了高精度而且对间断的捕捉更加明显,在间断附近解的整体光滑性较好,网格的自适应移动使得解的奇异性得到了削弱,因此可以削弱高阶格式容易引起数值振荡这个缺点。最后采用高阶伪弧长算法计算了化学反应流问题,结果表明高阶伪弧长算法有着较快的收敛率,对于解决爆炸与冲击强间断问题有着较为明显的优势。 展开更多
关键词 伪弧长算法 高精度 坐标变换 冲击波 强间断
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基于坐标变换的强间断问题伪弧长算法
4
作者 陈泽平 王晨涛 +1 位作者 李坤 马天宝 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期68-76,共9页
针对爆炸冲击波数值模拟中经常要面临的强间断奇异性问题,在一维或多维空间中引入弧长参数,通过添加一个约束方程,致使原网格自适应移动变形而能够在强间断区域分布较多的网格点,以此提高大梯度物理量捕捉的分辨率。针对非均匀变形物理... 针对爆炸冲击波数值模拟中经常要面临的强间断奇异性问题,在一维或多维空间中引入弧长参数,通过添加一个约束方程,致使原网格自适应移动变形而能够在强间断区域分布较多的网格点,以此提高大梯度物理量捕捉的分辨率。针对非均匀变形物理空间中格式构造困难的问题,提出了坐标变换,将物理空间中的控制方程映射至均匀正交的弧长计算空间。基于MUSCL格式编写了伪弧长算法相应的一维、二维程序,并对其开展人为解方法验证。将伪弧长算法(PALM)的数值结果同有限体积法进行比较,经过误差分析,验证了伪弧长算法在间断附近具有较高的分辨率。 展开更多
关键词 爆炸冲击波 数值模拟 伪弧长算法 坐标变换 精度验证
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非线性有限元方程组的弧长延拓算法 被引量：2
5
作者 殷有泉 邸元 姚再兴 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期793-800,共8页
研究工程结构因构件屈曲和材料软化导致的稳定性问题,就需要追踪结构的平衡路径。当采用非线性有限元进行分析时,传统的牛顿迭代法会在极值点和分叉点处失效,而弧长延拓方法能很好地解决这一数值计算难题。针对结构稳定性非线性有限元... 研究工程结构因构件屈曲和材料软化导致的稳定性问题,就需要追踪结构的平衡路径。当采用非线性有限元进行分析时,传统的牛顿迭代法会在极值点和分叉点处失效,而弧长延拓方法能很好地解决这一数值计算难题。针对结构稳定性非线性有限元分析程序的编制,给出弧长延拓算法牛顿迭代的标准格式和两种实用的迭代格式,并讨论它们之间的关系。通过一个边坡稳定性的有限元分析,验证了实用迭代格式的有效性。 展开更多
关键词 弧长延拓算法 平衡路径曲线 非线性分析 牛顿迭代法 有限元方法
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基于伪弧长移动网格算法的爆炸与冲击多介质问题数值模拟 被引量：1
6
作者 赵金庆 马天宝 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期200-210,共11页
在爆炸与冲击问题中,大量物理现象都是由多种介质相互作用产生的。基于伪弧长移动网格(PALM)算法,结合五方程模型对爆炸与冲击多介质问题进行数值模拟,提出多介质伪弧长移动网格(MM-PALM)算法。该算法包括PALM算法与人工界面压缩技术。... 在爆炸与冲击问题中,大量物理现象都是由多种介质相互作用产生的。基于伪弧长移动网格(PALM)算法,结合五方程模型对爆炸与冲击多介质问题进行数值模拟,提出多介质伪弧长移动网格(MM-PALM)算法。该算法包括PALM算法与人工界面压缩技术。爆炸与冲击多介质问题采用由Mie-Grüneisen一般状态方程表示的非守恒形式五方程模型描述;控制方程采用2阶MUSCL格式与3阶TVD Runge-Kutta方法进行数值离散。利用PALM算法网格自适应的优点,降低爆炸与冲击问题数值计算过程中强冲击间断处的奇异性,并实现对爆炸冲击波阵面的高效精确捕捉。在多介质爆炸与冲击问题计算过程中加入人工界面压缩技术,以保持多介质之间的精确界面描述。一维激波管问题和二维水下爆炸问题的研究结果表明,MM-PALM算法是有效的,能够精确捕捉冲击波阵面与多介质间的界面。 展开更多
关键词 爆炸与冲击 伪弧长移动网格算法 多介质流体 人工界面压缩技术 数值模拟
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一种基于弧长控制的摆动电弧焊缝跟踪偏差信号处理方法 被引量：4
7
作者 洪波 王旭 +1 位作者 张淇淋 祝团结 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第17期135-138,共4页
针对目前常用提取偏差信息的左右积分比较法对V型不对称坡口不适用的情况,结合摆动电弧传感器低频率的特点,提出一种半周期单边积分比较法判断焊枪位置,并采用弧长控制的算法来提取偏差。经实验证明,半周期单边积分比较法用于低频率的... 针对目前常用提取偏差信息的左右积分比较法对V型不对称坡口不适用的情况,结合摆动电弧传感器低频率的特点,提出一种半周期单边积分比较法判断焊枪位置,并采用弧长控制的算法来提取偏差。经实验证明,半周期单边积分比较法用于低频率的摆动电弧传感器,解决左右积分比较法对V型不对称坡口存在的误判是可行的,跟踪效果良好。 展开更多
关键词 摆动电弧传感器 焊缝跟踪 弧长算法 积分比较法 信号处理
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强间断多介质流的高精度伪弧长方法
8
作者 王晨涛 马天宝 李坤 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期900-908,共9页
考虑到双曲守恒律方程随着时间的发展,产生的解会包含强间断.伪弧长算法可以削弱方程的奇异性,因此结合伪弧长算法和高精度权基本无振荡格式发展了高阶伪弧长算法,有效提高计算求解的精度和分辨率.由于在变形的网格中直接构造高精度格... 考虑到双曲守恒律方程随着时间的发展,产生的解会包含强间断.伪弧长算法可以削弱方程的奇异性,因此结合伪弧长算法和高精度权基本无振荡格式发展了高阶伪弧长算法,有效提高计算求解的精度和分辨率.由于在变形的网格中直接构造高精度格式较为复杂,因此通过坐标变换将控制方程映射至正交均匀的弧长空间,然后在弧长空间中完成计算.结合Level Set技术和虚拟流体法界面处理,将算法拓展到多介质流的计算中,针对网格移动以后Level Set距离函数的插值,提出了三阶非守恒插值格式.计算结果表明,高精度伪弧长算法具有较高的收敛阶,可以有效降低间断处的数值震荡,提高间断分辨率. 展开更多
关键词 加权本质无振荡 高精度 虚拟流体法 伪弧长算法 坐标变换
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集中载荷作用下圆拱梁的静分叉问题 被引量：3
9
作者 王林祥 武际可 《计算力学学报》 CAS CSCD 1999年第3期270-274,共5页
采用有限元法中的伪弧长算法研究了集中载荷作用下圆拱的大范围非线性问题，给出了临界载荷与圆心角间的关系曲线以及极值分叉与简单分叉的分界点，并对屈曲后的变形进行了追踪。文中首先简述伪弧长算法，然后给出计算结果。
关键词 有限元 非线性 圆拱 伪弧长算法 集中载荷 分叉
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集中载荷作用下弹性球壳大范围非线性问题 被引量：2
10
作者 王林祥 武际可 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第2期231-235,共5页
采用有限元法中的伪弧长法研究了集中载荷作用下弹性球壳轴对称大范围非线性问题，变形的范围从初始状态到壳体完全翻转．
关键词 有限元法 非线性 球壳 伪弧长算法 薄壳
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