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基于sinh-sigmoidal组合式变换的薄型结构边界元分析方法
被引量：
1
1
作者
张亚萍
《机电工程》
CAS
北大核心
2023年第10期1566-1572,1582,共8页
采用边界元法(BEM)分析薄型结构弹性静力学问题时,存在近奇异积分计算难题,为此,提出了一种非线性sinh-sigmoidal组合式变换方法,并将其集成到边界元程序,以消除积分在径向和角度方向的近奇异性。首先,针对积分单元运用了自适应分块技术...
采用边界元法(BEM)分析薄型结构弹性静力学问题时,存在近奇异积分计算难题,为此,提出了一种非线性sinh-sigmoidal组合式变换方法,并将其集成到边界元程序,以消除积分在径向和角度方向的近奇异性。首先,针对积分单元运用了自适应分块技术,采用迭代sinh变换消除了积分核函数在径向上的近奇异性;然后,考虑sigmoidal变换核函数能向积分区间两端大量聚集高斯积分点的特点,其可用于消除角度方向上的近奇异性;最后,将sinh-sigmoidal组合变换方法集成到边界元程序,并以螺栓连接薄型垫片为分析对象,分别运用有限元法(FEM)与边界元法(BEM)对其弹性静力学问题进行了数值分析,验证了该方法的有效性。分析结果表明:在理想工况下,计算垫片各向面力的平均误差时,该方法具有良好的收敛性;在实际工况下,分析预紧力作用下薄型垫片的表面节点位移变化情况时,基于有限元法和边界元法的计算误差均小于1%,但边界元法的运算规模和计算效率优势明显。研究结果表明:sinh-sigmoidal组合变换法可有效消除积分在径向和角度方向的近奇异性;集成该方法的边界元程序在分析薄型垫片的弹性静力学问题时,具备相对较高的计算效率和计算精度。
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关键词
密封性能
非线性变换法
弹性静力学特性分析
近奇异积分计算
边界元法
有限元法
计算效率
计算精度
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职称材料
题名
基于sinh-sigmoidal组合式变换的薄型结构边界元分析方法
被引量：
1
1
作者
张亚萍
机构
泰州职业技术学院智能制造学院
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2023年第10期1566-1572,1582,共8页
基金
江苏省高校自然科学研究面上项目(20KJD510008)。
文摘
采用边界元法(BEM)分析薄型结构弹性静力学问题时,存在近奇异积分计算难题,为此,提出了一种非线性sinh-sigmoidal组合式变换方法,并将其集成到边界元程序,以消除积分在径向和角度方向的近奇异性。首先,针对积分单元运用了自适应分块技术,采用迭代sinh变换消除了积分核函数在径向上的近奇异性;然后,考虑sigmoidal变换核函数能向积分区间两端大量聚集高斯积分点的特点,其可用于消除角度方向上的近奇异性;最后,将sinh-sigmoidal组合变换方法集成到边界元程序,并以螺栓连接薄型垫片为分析对象,分别运用有限元法(FEM)与边界元法(BEM)对其弹性静力学问题进行了数值分析,验证了该方法的有效性。分析结果表明:在理想工况下,计算垫片各向面力的平均误差时,该方法具有良好的收敛性;在实际工况下,分析预紧力作用下薄型垫片的表面节点位移变化情况时,基于有限元法和边界元法的计算误差均小于1%,但边界元法的运算规模和计算效率优势明显。研究结果表明:sinh-sigmoidal组合变换法可有效消除积分在径向和角度方向的近奇异性;集成该方法的边界元程序在分析薄型垫片的弹性静力学问题时,具备相对较高的计算效率和计算精度。
关键词
密封性能
非线性变换法
弹性静力学特性分析
近奇异积分计算
边界元法
有限元法
计算效率
计算精度
Keywords
sealing property
nonlinear transformation method
elastic and static properties analysis
near singular integral calculation
boundary element method(BEM)
finite element method(FEM)
calculation efficiency
calculation accuracy
分类号
TH131.3 [机械工程—机械制造及自动化]
TH114 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于sinh-sigmoidal组合式变换的薄型结构边界元分析方法
张亚萍
《机电工程》
CAS
北大核心
2023
1
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