基于数值积分方法的铣削稳定性预测研究

1

作者 章启阳 刘赣华 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第11期118-125,共8页

针对立式加工中心铣削颤振现象,用数值积分方法预测铣削加工过程中的稳定性。首先用时滞微分方程表示受颤振影响的单、双自由度铣削动力学模型,对时滞周期进行离散;然后用数值积分方法求解时滞微分方程,依据Floquet判定铣削加工稳定性,... 针对立式加工中心铣削颤振现象,用数值积分方法预测铣削加工过程中的稳定性。首先用时滞微分方程表示受颤振影响的单、双自由度铣削动力学模型,对时滞周期进行离散;然后用数值积分方法求解时滞微分方程,依据Floquet判定铣削加工稳定性,获得稳定性叶瓣图;最后为验证数值积分方法求解的正确性,进行参数识别试验获取铣削力系数和模态参数,从求解得到的叶瓣图中选取加工参数进行试验验证。数值仿真结果表明,数值积分方法的计算效率和计算精度优于1st-SDM方法和1st-FDM方法。试验结果表明,数值积分方法的求解结果与试验结果相符,可以指导铣削工艺参数的选取,确保铣削加工稳定。 展开更多

关键词 铣削加工 铣削颤振 数值积分方法 稳定性叶瓣图 FLOQUET理论

在线阅读 下载PDF 职称材料

非线性动力学常微分方程组高精度数值积分方法 被引量：9

2

作者 郑兆昌 沈松 苏志霄 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期284-295,共12页

建立了一种求解非线性动力学常微分方程组初值问题的新方法.若非线性函数一阶导数存在,则给出解的积分方程表达式,计算得到按规定误差要求的高精度数值解.引入一般自治或非自治非线性系统的首次近似Jacobi矩阵,不作任何假设重构等价的... 建立了一种求解非线性动力学常微分方程组初值问题的新方法.若非线性函数一阶导数存在,则给出解的积分方程表达式,计算得到按规定误差要求的高精度数值解.引入一般自治或非自治非线性系统的首次近似Jacobi矩阵,不作任何假设重构等价的非线性常微分方程组,简捷而有广泛的适应性,不改变方程的本质,但其主项构成线性化方程组,其它项则代表非线性函数高阶余项而不涉及Taylor级数展开计算,给出该方程组初值问题的Duhamel卷积分解析表达式,在时间步长内进行数值积分迭代求解,在指定误差内快速收敛,逐步递推获得非线性常微分方程的瞬态响应和全时域高精度数值解.积分解连续满足微分方程组而不是在离散的步长端点上满足代数方程组,打破了传统用增量法在离散点上建立的代数方程组迭代求解,从而使传统:Euler型逐步积分法的各种差分格式算法改变成真正的积分格式算法.数值计算中给出指数矩阵递增展开式,变矩阵乘法为乘积系数的加法,避免了大量矩阵自乘而大大提高计算效率.算法验证为无条件稳定,则保证对线性常微分方程而言,计算中舍入误差的传播不会扩散,不出现计算机字长有限而引起舍入误差导致计算不确定性问题.基于以上理论和数值方法,计算了线性非线性算例并进行了分析,验证了本方法简捷而有广泛的适应性,可以? 展开更多

关键词 非线性动力学 有限差分法 常微分方程组 初值问题 高精度数值积分方法 高阶余项

在线阅读 下载PDF 职称材料

一个求解点堆中子动力学方程组的数值积分方法 被引量：6

3

作者 陈昌友 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2005年第1期20-23,29,共5页

在求解点堆中子动力学方程组中,对中子密度N(t)使用分段全隐式一阶泰劳多项式近似技术,给出一个求解的数值积分方法。用FORTRAN语言在COMPAQ机上计算实例的数值结果表明:对给定的反应性输入,此方法能够取得较高精确度的数值结果,计算过... 在求解点堆中子动力学方程组中,对中子密度N(t)使用分段全隐式一阶泰劳多项式近似技术,给出一个求解的数值积分方法。用FORTRAN语言在COMPAQ机上计算实例的数值结果表明:对给定的反应性输入,此方法能够取得较高精确度的数值结果,计算过程简洁且计算速度快,可适宜于反应堆中子动力学控制的设计分析和仿真计算。 展开更多

关键词 数值积分方法 动力学方程组 求解 点堆 FORTRAN语言 COMPAQ机 数值结果 多项式近似 动力学控制 中子密度 计算实例 高精确度 计算速度 计算过程 仿真计算 设计分析 全隐式 反应性 反应堆

在线阅读 下载PDF 职称材料

求解运动方程的一种不等时间步长的显式数值积分方法

4

作者 周正华 王宇欢 +2 位作者 刘泉 尹晓涛 杨程 《地震学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期225-229,237,共5页

在波动有限元模拟中, 若采用传统的显式数值积分方法求解运动方程, 计算时间步长需采用计算区内满足稳定条件要求的最小时间步长. 然而, 对于大部分计算区域, 这一时间步长过小, 是不必要的. 本文提出了一种不等时间步长的显式数值积分... 在波动有限元模拟中, 若采用传统的显式数值积分方法求解运动方程, 计算时间步长需采用计算区内满足稳定条件要求的最小时间步长. 然而, 对于大部分计算区域, 这一时间步长过小, 是不必要的. 本文提出了一种不等时间步长的显式数值积分方法, 其基本思想是不同的计算区域采用满足各自稳定条件的计算时间步长. 最后, 本文通过数值试验检验了这一方法的可行性及其对数值计算精度的影响. 展开更多

关键词 波动有限元模拟 运动方程 显式数值积分方法 时间步长 数值试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

多体系统动力学微分／代数方程组数值方法 被引量：52

5

作者 潘振宽 赵维加 +1 位作者 洪嘉振 刘延柱 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1996年第1期28-40,共13页

多体系统动力学微分／代数混合方程组又称Ｅｕｌｅｒ－ｌａｇｒａｎｇｅ方程，是近十年来动力学和计算数学领域研究的热点之一．本文介绍这两个领域中引入的传统的数值积分方法与新的理论．

关键词 多体系统 动力学 E-L方程 数值积分方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

电力系统暂态稳定性数值计算的几种新方法及其比较 被引量：5

6

作者 汪芳宗 何一帆 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第23期15-19,共5页

将辛几何算法及辛代数动力学算法两类新的方法引入电力系统暂态稳定性数值计算。以一个简单的电力系统为例,通过数值实验将新方法与电力系统分析中常用的隐式梯形积分法及传统的Runge-Kutta方法进行了对比分析。初步的数值实验结果表明... 将辛几何算法及辛代数动力学算法两类新的方法引入电力系统暂态稳定性数值计算。以一个简单的电力系统为例,通过数值实验将新方法与电力系统分析中常用的隐式梯形积分法及传统的Runge-Kutta方法进行了对比分析。初步的数值实验结果表明,辛几何算法及辛代数动力学算法与传统算法相比,在计算精度和数值稳定性方面具有较为明显的优势,因而更适合于电力系统暂态稳定性及相似问题的数值计算。 展开更多

关键词 电力系统 暂态稳定性 数值积分方法 辛几何算法 代数动力学方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于输电塔地震响应的数值方法精度可靠性研究 被引量：1

7

作者 张晓志 曹玲 +1 位作者 刘龙江 胡晓炜 《水电能源科学》 北大核心 2013年第7期200-202,共3页

针对使用ANSYS软件进行结构动力分析时大多仅关心计算结果的收敛性而忽视计算结果的精度问题,采用ANSYS软件中PJ和HHT两种数值求解方法,选取合适的积分步长,对输电塔模型在地震荷载作用下的动力响应进行了数值模拟,通过对比分析数值模... 针对使用ANSYS软件进行结构动力分析时大多仅关心计算结果的收敛性而忽视计算结果的精度问题,采用ANSYS软件中PJ和HHT两种数值求解方法,选取合适的积分步长,对输电塔模型在地震荷载作用下的动力响应进行了数值模拟,通过对比分析数值模拟结果的相对误差,发现积分步长为Δt≤0.010Tmax、Δt≤0.018Tmax时可作为PJ、HHT方法的精度控制准则,HHT方法的计算精度高于PJ方法。 展开更多

关键词 输电塔 动力响应 数值积分方法 积分步长 精度

在线阅读 下载PDF 职称材料

量子化学数值计算的多中心积分

8

作者 张鸿 丘翠环 +1 位作者 沈韩 陈敏 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期118-120,共3页

提出一种三重和六重多中心数值积分方法,使量子化学计算中可以不必采用STO和GTO而直接用含有 节面的精确类氢原子轨道。从而在基函数中避免了电子云分布的歪曲,使得出的体系的电偶极矩更为精确。

关键词 量子化学计算 多中心积分 多中心数值积分方法 类氢原子 基函数 电子云 电偶极矩

在线阅读 下载PDF 职称材料

结构动力响应分析的三阶显隐式时程积分方法 被引量：4

9

作者 陈元昌 张邦基 +1 位作者 张农 郑敏毅 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期195-200,366,共6页

基于泰勒级数展开式提出了一种用于结构动力响应分析的高精度时程积分方法,该方法假设t时刻的速度和加速度由t-Δt时刻、t时刻、t+Δt时刻的速度和加速度加权表示,并可根据求解需要调节权值,将积分算法构造成隐式格式或显式格式。通过... 基于泰勒级数展开式提出了一种用于结构动力响应分析的高精度时程积分方法,该方法假设t时刻的速度和加速度由t-Δt时刻、t时刻、t+Δt时刻的速度和加速度加权表示,并可根据求解需要调节权值,将积分算法构造成隐式格式或显式格式。通过理论分析和数值算例,计算讨论了该算法的稳定性和精度,确定了最佳的权值和允许的时间步长。结果表明:本文算法最高具有三阶精度,且具有振幅衰减率低、周期延长率极小等优点。最后结合一个铁道工程实例,表明本文算法适用于大型非线性动态响应的精确快速求解。 展开更多

关键词 动力响应分析 数值积分方法 显隐式 稳定性和精度

在线阅读 下载PDF 职称材料

位移控制的子结构地震模拟振动台混合试验方法 被引量：14

10

作者 王向英 田石柱 +1 位作者 张洪涛 宋坤 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2009年第2期30-35,共6页

为了解决地震模拟振动台承载能力及台面尺寸对大型结构试验的限制,扩展振动台的功能,提出了位移控制子结构地震模拟振动台混合试验方法,包括试验原理、试验过程及数值积分方法,并给出了2种子结构边界条件的模拟形式。通过1个简单框架结... 为了解决地震模拟振动台承载能力及台面尺寸对大型结构试验的限制,扩展振动台的功能,提出了位移控制子结构地震模拟振动台混合试验方法,包括试验原理、试验过程及数值积分方法,并给出了2种子结构边界条件的模拟形式。通过1个简单框架结构的地震模拟振动台试验和子结构混合加载试验验证了该方法的可行性,并指出了该试验方法的主要技术问题。混合试验方法通过子结构技术和振动台试验相结合,解决了目前的地震模拟振动台试验和拟动力试验在设备规模和加载速度上的局限性。 展开更多

关键词 子结构 地震模拟振动台 混合试验 边界条件 数值积分方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

耗散粒子动力学模拟方法的发展和应用 被引量：14

11

作者 李红霞 强洪夫 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期165-175,共11页

耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics,DPD)模拟方法是一门新兴的介观尺度数值模拟技术,是研究复杂物系介观结构的一种重要手段,也是联系宏观尺度和微观尺度的重要模拟方法之一.首先介绍DPD模拟方法的提出和它的发展过程;接着... 耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics,DPD)模拟方法是一门新兴的介观尺度数值模拟技术,是研究复杂物系介观结构的一种重要手段,也是联系宏观尺度和微观尺度的重要模拟方法之一.首先介绍DPD模拟方法的提出和它的发展过程;接着从DPD的理论模型、数值积分方法、参数的选择以及模拟系统与真实系统之间的映射关系4个方面介绍DPD的方法体系;然后介绍DPD模拟方法在复杂流体中的应用情况,具体包括多相流的聚集、微相分离和液滴的变形、破碎以及微通道内的流动等;最后,对此领域的发展方向进行了预测分析. 展开更多

关键词 耗散粒子动力学 介观尺度 模拟 数值积分方法 映射

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于2级3阶单对角隐式Runge-Kutta法的电磁暂态计算方法 被引量：15

12

作者 杨萌 汪芳宗 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期68-73,共6页

在电力系统电磁暂态计算中,由于各种突变情况的发生,将导致数值计算中存在数值振荡。为有效解决电力系统电磁暂态计算中的数值振荡问题,将一种2级3阶单对角隐式Runge-Kutta法运用于电磁暂态数值计算中。由理论分析可知,该数值积分方法... 在电力系统电磁暂态计算中,由于各种突变情况的发生,将导致数值计算中存在数值振荡。为有效解决电力系统电磁暂态计算中的数值振荡问题,将一种2级3阶单对角隐式Runge-Kutta法运用于电磁暂态数值计算中。由理论分析可知,该数值积分方法具有非线性B-稳定性,即具有能量耗散性或非线性阻尼特性。算例结果表明,与现有的方法相比较,使用该方法进行电磁暂态计算,能够在不增加计算量的情况下,有效避免因突变情况导致的数值振荡。 展开更多

关键词 电磁暂态计算 数值积分方法 RUNGE-KUTTA法 数值振荡

在线阅读 下载PDF 职称材料

结合动量方程及显式γ函数法的拟动力试验方法 被引量：1

13

作者 田石柱 王大鹏 宋坤 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2011年第1期9-13,共5页

研究了一种适合实时或快速拟动力试验的数值积分方法——动量方程方法,阐述了动量方程方法的原理,结合显式γ函数法求解隐式方程,得到了拟动力试验实用的显式位移表达式。选用合适的参数,对一根悬臂钢柱进行了拟动力试验。试验结果与中... 研究了一种适合实时或快速拟动力试验的数值积分方法——动量方程方法,阐述了动量方程方法的原理,结合显式γ函数法求解隐式方程,得到了拟动力试验实用的显式位移表达式。选用合适的参数,对一根悬臂钢柱进行了拟动力试验。试验结果与中心差分法得到的试验结果吻合较好,从而验证了积分方法的可行性和有效性,可以作为速度相关型结构或构件拟动力试验的数值积分方法。 展开更多

关键词 动量方程 γ函数法 显式表达式 数值积分方法 拟动力试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

中国先进研究堆实验室HPGe探测器无源效率刻度方法研究 被引量：2

14

作者 张念鹏 丁丽 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2326-2329,共4页

针对中国先进研究堆(CARR)实验室目前现有的HPGe探测器,使用无源效率刻度方法对其探测效率进行了理论计算,比较了不同能量和样品体积下蒙特卡罗方法和数值积分方法计算的探测效率。测量了探测片(点源)和堆水池池水(体源),实验测量结果... 针对中国先进研究堆(CARR)实验室目前现有的HPGe探测器,使用无源效率刻度方法对其探测效率进行了理论计算,比较了不同能量和样品体积下蒙特卡罗方法和数值积分方法计算的探测效率。测量了探测片(点源)和堆水池池水(体源),实验测量结果和计算结果符合良好,验证了无源效率刻度方法的可行性及所建模型的合理性,与采用标准源刻度的实验方法相比,该方法突破了各种限制,减少了标准源的制备工作,节省了大量的实验成本和时间,拓宽了HPGe探测器的使用范围。 展开更多

关键词 HPGE探测器 探测效率 蒙特卡罗方法 数值积分方法 标准源验证

在线阅读 下载PDF 职称材料

星载GPS数据及高精度轨道模型在极轨卫星轨道计算中的应用 被引量：9

15

作者 关敏 杨忠东 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2007年第6期748-753,共6页

利用GPS测量的卫星位置数据,计算出卫星的瞬时位置和速度,并以此为初值,用基于数值积分的高精度轨道模型对卫星轨道进行预报。将这种方法分别用于Terra/MODIS和Aqua/MODIS的轨道计算,并与GPS测量的卫星轨道进行比较。结果表明:由此方法... 利用GPS测量的卫星位置数据,计算出卫星的瞬时位置和速度,并以此为初值,用基于数值积分的高精度轨道模型对卫星轨道进行预报。将这种方法分别用于Terra/MODIS和Aqua/MODIS的轨道计算,并与GPS测量的卫星轨道进行比较。结果表明:由此方法计算出的卫星在某一时刻瞬时速度矢量与GPS测量的卫星速度偏差不超过±0.1 m/s;再以此为初值计算卫星位置和速度,与GPS测量值进行比较,在Terra/MODIS和Aqua/MODIS一条时长约10 min的轨道数据中卫星位置偏差不超过±40 m,速度偏差不超过±0.2 m/s。因此该方法基本适用于FY-3卫星轨道计算,且根据数值方法计算结果的连续稳定性,还可以用于检验GPS测量数据的可靠性。 展开更多

关键词 高精度轨道模型 数值积分方法 GPS

在线阅读 下载PDF 职称材料

具有横向裂纹的转子系统耦合振动研究 被引量：2

16

作者 郭丹 何永勇 卢文秀 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期108-112,共5页

利用数值方法研究了裂纹引起的转子耦合振动。采用有限元方法建立裂纹转子的模型 ,每个单元结点考虑 6个自由度 ,采用 Dimarogonas法推导了 12× 12阶裂纹轴段有限元刚度矩阵。采用数值积分方法和谱分析方法研究了开裂纹、开闭裂纹... 利用数值方法研究了裂纹引起的转子耦合振动。采用有限元方法建立裂纹转子的模型 ,每个单元结点考虑 6个自由度 ,采用 Dimarogonas法推导了 12× 12阶裂纹轴段有限元刚度矩阵。采用数值积分方法和谱分析方法研究了开裂纹、开闭裂纹引起的转子横向、纵向、扭转耦合振动。 展开更多

关键词 耦合振动 转子系统 数值积分方法 推导 数值方法 裂纹转子 谱分析 横向裂纹 结点 扭转

在线阅读 下载PDF 职称材料

辛几何算法在电力系统暂态稳定性分析中的应用 被引量：5

17

作者 杨力森 何一帆 《电力科学与技术学报》 CAS 2009年第2期80-83,88,共5页

将辛几何算法引入电力系统暂态稳定性数值计算.以一个简单的电力系统为例,通过数值实验将新方法与电力系统分析中常用的隐式梯形积分法及传统的Runge-Kutta方法进行了对比分析.初步的数值实验结果表明,辛几何算法与传统算法相比,在计算... 将辛几何算法引入电力系统暂态稳定性数值计算.以一个简单的电力系统为例,通过数值实验将新方法与电力系统分析中常用的隐式梯形积分法及传统的Runge-Kutta方法进行了对比分析.初步的数值实验结果表明,辛几何算法与传统算法相比,在计算精度和数值稳定性方面具有较为明显的优势,因而更适合于电力系统暂态稳定性及相似问题的数值计算. 展开更多

关键词 电力系统 暂态稳定性 数值积分方法 辛几何算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

列车-轨道耦合系统随机不平顺动力响应分析 被引量：1

18

作者 王孝良 赖晓晨 +1 位作者 王剑楠 那贺 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期81-88,共8页

对在我国高速铁路上应用较广泛的CRH3型列车和CRTSⅡ型无砟轨道进行了精确的动力学分析.首先,对列车的车体、转向架、轮对3个主要部分进行重点分析,建立列车动力学模型;然后,以CRTSⅡ作为轨道研究对象,建立轨道动力学模型;之后,运用改... 对在我国高速铁路上应用较广泛的CRH3型列车和CRTSⅡ型无砟轨道进行了精确的动力学分析.首先,对列车的车体、转向架、轮对3个主要部分进行重点分析,建立列车动力学模型;然后,以CRTSⅡ作为轨道研究对象,建立轨道动力学模型;之后,运用改进的动力分析数值积分求解算法,快速精确地获得了列车-轨道耦合振动输出;同时,将被忽略的轮轨接触点的精确定位,及轨道的衰减振动引入到列车-轨道耦合模型中,模型获得了与实际值接近的模拟结果. 展开更多

关键词 列车-轨道耦合 数值积分方法 高速铁路 振动分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

延性单晶非均匀变形的三维有限元模拟 被引量：1

19

作者 冯露 张克实 张光 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期5-9,共5页

对延性单晶在拉伸载荷作用下的应变局域化和颈缩等非均匀变形过程进行了三维有限元数值模拟。将相关晶体塑性本构模型及一种新的数值积分方法补充到ABAQUS6 .1商用有限元软件中。该方法的特点是 ,利用晶体塑性的动力学方程 ,获得一个关... 对延性单晶在拉伸载荷作用下的应变局域化和颈缩等非均匀变形过程进行了三维有限元数值模拟。将相关晶体塑性本构模型及一种新的数值积分方法补充到ABAQUS6 .1商用有限元软件中。该方法的特点是 ,利用晶体塑性的动力学方程 ,获得一个关于晶体弹性变形梯度的演化方程 ,采用半隐式积分方案进行求解。本文推导出一种新的应力应变本构矩阵。按此方式更新本构矩阵 ,计算速度和计算稳定性大大提高。加载方式 ,边界条件和变形程度等因素影响着滑移系的启动状况 ,这是平面模型所不能预测的。本文利用三维有限元方法模拟了不同取向下滑移系的启动状况 ,全面地考虑了FCC单晶材料 12个可能滑移系在变形过程中的启动状况 ,合理地模拟了FCC面心立方单晶沿不同取向加载时晶轴旋转导致的应变局域化和颈缩等非均匀变形过程。 展开更多

关键词 延性单晶 非均匀变形 三维有限元模拟 晶体粘塑性 数值积分方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

径向基点插值法在旋转柔性梁动力学中的应用 被引量：18

20

作者 杜超凡 章定国 洪嘉振 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期279-288,共10页

将无网格径向基点插值法用于旋转柔性梁的动力学分析.利用无网格方法对柔性梁的变形场进行离散,考虑梁的纵向拉伸变形和横向弯曲变形,并计入横向弯曲变形引起的纵向缩短,即非线性耦合项,运用第二类拉格朗日方程推导得到系统刚柔耦合动... 将无网格径向基点插值法用于旋转柔性梁的动力学分析.利用无网格方法对柔性梁的变形场进行离散,考虑梁的纵向拉伸变形和横向弯曲变形,并计入横向弯曲变形引起的纵向缩短,即非线性耦合项,运用第二类拉格朗日方程推导得到系统刚柔耦合动力学方程.将无网格径向基点插值法的仿真结果有限元法和假设模态法进行比较分析,说明假设模态法的局限性,并表明其作为一种柔性体离散方法在刚柔耦合多体系统动力学的研究中具有可推广性,并讨论了径向基形状参数的影响.同时运用3种求解系统动力学方程的方法:纽马克方法、4阶龙格库塔法、亚当姆斯预报校正法,并比较各方法的计算效率,结果表明纽马克方法最快. 展开更多

关键词 柔性梁 径向基点插值法 无网格法 动力学 数值积分方法

在线阅读 下载PDF 职称材料