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基于几种有限元时域积分法的三角桁架结构位移响应辨识准确性分析
1
作者 杨宽信 刘思南 《天津城建大学学报》 CAS 2024年第4期254-260,共7页
本文推导了四种有限元时域积分法,并将其应用于三角桁架结构,进行位移识别响应的计算模拟和准确性分析.采用有限元法分别建立刚度矩阵和质量矩阵,确定时间步长大小,并根据模态叠加法的解来确定不同时域积分法的自由度位移误差计算.结果... 本文推导了四种有限元时域积分法,并将其应用于三角桁架结构,进行位移识别响应的计算模拟和准确性分析.采用有限元法分别建立刚度矩阵和质量矩阵,确定时间步长大小,并根据模态叠加法的解来确定不同时域积分法的自由度位移误差计算.结果显示,通常情况下时间步长系数τ=1/3可以提供最佳的准确性.与其他方法相比,Wooram Kim两阶段显式时域积分法能够保证较高的位移识别准确性,在拐点处呈现小超调量,使其在模拟计算中具有较高的稳定性. 展开更多
关键词 时域积分法 结构动力学 三角形桁架结构 有限元法
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基于模态空间时域精细积分的结构动力学参数辨识方法
2
作者 潘耀宗 赵岩 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第1期29-39,共11页
提出了一种基于模态空间时域精细积分的动力学参数辨识方法.首先,基于时域测量信号和理论预测模型构造辨识方程,在模态空间内,由时域精细积分方法构造了理论预测模型;其次,通过矩阵、向量的Kronecker积运算法则推导了辨识模态的无约束... 提出了一种基于模态空间时域精细积分的动力学参数辨识方法.首先,基于时域测量信号和理论预测模型构造辨识方程,在模态空间内,由时域精细积分方法构造了理论预测模型;其次,通过矩阵、向量的Kronecker积运算法则推导了辨识模态的无约束向量的二次型函数,解析地给出了辨识振型的数学表达;最后,通过对辨识优化问题进行数学变换,仅需要辨识结构动力学特性的谱参数(频率和阻尼比),极大地降低了辨识参数的维度.数值算例中,进行了三自由度弹簧质量系统和高速受电弓的动力学参数辨识,辨识得到的固有频率、阻尼比与理论值相比,误差在8%以内;辨识振型与理论振型之间的夹角的余弦接近1,验证了辨识结果的准确性.该文提出的方法能够有效地实现辨识谱参数(频率、阻尼)和空间参数(振型)的分离,具有非常好的求解效率和应用前景. 展开更多
关键词 动力学参数辨识 时域精细积分法 最小二乘法 自振特性 动力学优化
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二维光子晶体传输特性的时域精细积分法
3
作者 杨红卫 彭硕 高冉冉 《动力学与控制学报》 2019年第4期299-305,共7页
本文研究了二维光子晶体的时域精细积分法,并对其精度、效率、以及稳定性进行分析.从麦克斯韦方程的微分形式出发,利用Yee元胞将空间微分算子近似为差分算子,结合边界条件及激励源的表达式得到一组关于时间的常微分方程.对时间进行精细... 本文研究了二维光子晶体的时域精细积分法,并对其精度、效率、以及稳定性进行分析.从麦克斯韦方程的微分形式出发,利用Yee元胞将空间微分算子近似为差分算子,结合边界条件及激励源的表达式得到一组关于时间的常微分方程.对时间进行精细划分,使用精细积分算法求解常微分方程组.结合通解与激励源的特解得到光子晶体两端的反射场及透射场分布,进而通过傅里叶变换求得二维光子晶体的传输特性.数值算例表明,本文方法具有准确、稳定、高效的特点. 展开更多
关键词 二维光子晶体 光子带隙 时域精细积分法 时域有限差分法 传输特性
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一种求解Maxwell方程组的无条件稳定时域精细积分法 被引量：2
4
作者 赵鑫泰 马西奎 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1600-1604,共5页
本文提出了一种基于精细积分技术求解Maxwell旋度方程的半解析时域方法.由于精细积分技术的引入,该方法不仅摆脱了Courant-Frendrich-Levy稳定性条件对时间步长的限制,而且使得数值色散与时间步长的选取无关.文中分别推导了时域精细积... 本文提出了一种基于精细积分技术求解Maxwell旋度方程的半解析时域方法.由于精细积分技术的引入,该方法不仅摆脱了Courant-Frendrich-Levy稳定性条件对时间步长的限制,而且使得数值色散与时间步长的选取无关.文中分别推导了时域精细积分法在计算区域内和吸收边界处的差分格式,时域递推的计算格式;并提出了时域递推过程涉及的矩阵不可逆问题的解决方案.进行了实例计算,并与解析解和时域有限差分法的结果进行了对比. 展开更多
关键词 时域精细积分法 时域有限差分法 稳定性 数值色散 谐振腔
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流体饱和多孔介质动力问题的显式时域解法 被引量：2
5
作者 宋佳 许成顺 +1 位作者 杜修力 李亮 《计算力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期579-585,共7页
为了简化分析,Zienkiewicz等基于Biot理论,在忽略流体相对于土骨架运动的加速度条件下,建立了以土骨架位移u和孔隙流体压力p为基本变量的u-p格式饱和两相介质动力方程。针对该u-p方程,在空间上,采用伽辽金法有限元离散,并结合对角化形... 为了简化分析,Zienkiewicz等基于Biot理论,在忽略流体相对于土骨架运动的加速度条件下,建立了以土骨架位移u和孔隙流体压力p为基本变量的u-p格式饱和两相介质动力方程。针对该u-p方程,在空间上,采用伽辽金法有限元离散,并结合对角化形式的质量矩阵和流体压缩矩阵,忽略相邻结点间的惯性和流体压缩量间的耦合作用。在时域内,基于杜修力等提出的显式算法和Euler预估-校正法,建立了一种具有二阶精度的全显式时域积分法。采用一维饱和土模型,对比提出算法的数值解与Simon方法的解析解,发现两者吻合良好,验证了本文方法的正确性。并分析了饱和土二维动力问题,以及渗透系数和排水条件对饱和土动力响应的影响。 展开更多
关键词 流体饱和多孔介质 u-p格式动力方程 矩阵对角化 全显式时域积分法
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TEM喇叭天线脉冲辐射特性 被引量：12
6
作者 朱四桃 易超龙 +3 位作者 陈昌华 郑磊 夏文锋 谢晋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1755-1758,共4页
采用时域有限积分法(FIT)对相同几何口径尺寸下不同长度TEM喇叭天线的主轴辐射特性进行了研究,分析了有限长TEM喇叭天线与理想(无限长)TEM喇叭天线主轴辐射场存在差异的原因,导出了有限长TEM喇叭天线主轴辐射场在接近理想TEM喇叭天线辐... 采用时域有限积分法(FIT)对相同几何口径尺寸下不同长度TEM喇叭天线的主轴辐射特性进行了研究,分析了有限长TEM喇叭天线与理想(无限长)TEM喇叭天线主轴辐射场存在差异的原因,导出了有限长TEM喇叭天线主轴辐射场在接近理想TEM喇叭天线辐射场条件下天线长度与激励脉冲宽度(或脉冲上升时间)之间的关系。在此基础上,根据文献中的研究结果,并结合激励脉冲波形,给出了TEM喇叭天线几何参数的优化设计方法。 展开更多
关键词 TEM喇叭 天线 优化设计 时域有限积分法
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基于CST的抗扰度测试环境辐射电磁场仿真 被引量：3
7
作者 周雷 陈旸 +3 位作者 邓凌翔 李保婷 韩沁 颜伟 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2012年第3期18-22,共5页
在GB-17626中,对雷击浪涌、电快速瞬变脉冲群等电磁抗扰度的测量都做了明确的规定.但是,这些测试中的传输线上往往存在着高频信号引起的电磁场噪声,严重地影响到了标准测试的准确性.借助CST MWS软件对相应的机理模型进行电磁场场强、远... 在GB-17626中,对雷击浪涌、电快速瞬变脉冲群等电磁抗扰度的测量都做了明确的规定.但是,这些测试中的传输线上往往存在着高频信号引起的电磁场噪声,严重地影响到了标准测试的准确性.借助CST MWS软件对相应的机理模型进行电磁场场强、远场辐射等的计算机仿真.帮助工程测试人员理解电磁干扰的实际存在,以提出解决应对的方法. 展开更多
关键词 电磁干扰 CSTMWS软件 时域有限积分法 传输线噪声
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左手材料数值模拟与散射特性研究 被引量：2
8
作者 徐含乐 祝小平 +1 位作者 周洲 任武 《航空计算技术》 2015年第3期52-55,59,共5页
左手材料的精确数值模拟是其研究的关键问题。但随着左手材料的研究深入,研究模型的电尺寸和复杂度都相应增加,应选择合适的计算方法进行数值模拟。通过计算单一结构单元及电小尺寸样件的吸收特性和散射特性,并结合实验数据,比较两种常... 左手材料的精确数值模拟是其研究的关键问题。但随着左手材料的研究深入,研究模型的电尺寸和复杂度都相应增加,应选择合适的计算方法进行数值模拟。通过计算单一结构单元及电小尺寸样件的吸收特性和散射特性,并结合实验数据,比较两种常用计算方法——有限元法和时域有限积分法在计算左手材料中的计算特性。结果表明:时域有限积分法在计算左手材料模型时更具有优势,特别是当电尺寸增加时优势更明显。最后利用时域有限积分法计算电大尺寸左手吸波材料样件RCS对其散射特性进行分析。 展开更多
关键词 左手材料 数值模拟 有限元法 时域有限积分法
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金属舱近场孔缝耦合特性数值分析 被引量：1
9
作者 伍虹霖 尹浩 +2 位作者 孟海军 谈学超 谭坚文 《电讯技术》 北大核心 2014年第3期368-373,共6页
为分析和解决车载天线对舱内电子设备电磁干扰的问题,建立了全尺寸金属舱模型,运用基于时域有限积分法的商业软件CST,重点分析了孔口形状、开孔与辐射源的间距及相对位置对孔缝近场耦合特性的影响,并对比了典型孔缝结构所造成的近场电... 为分析和解决车载天线对舱内电子设备电磁干扰的问题,建立了全尺寸金属舱模型,运用基于时域有限积分法的商业软件CST,重点分析了孔口形状、开孔与辐射源的间距及相对位置对孔缝近场耦合特性的影响,并对比了典型孔缝结构所造成的近场电磁泄漏,系统建立了孔口形状、开孔与辐射源的间距、相对位置以及孔缝结构类型等4个因素与孔缝近场耦合强度之间的数值关系。所得结论有利于指导车载天线及舱内设备的布局。 展开更多
关键词 车载天线 金属舱 近场 孔缝耦合 时域有限积分法
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开口谐振环结构负折射率材料对电磁波偏振特性的影响研究
10
作者 郭江波 卢俊 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2016年第2期51-57,共7页
电磁波在经过负折射率材料以后,偏振状态会有所改变。对开口谐振环电磁响应特性了解的基础上,采用时域有限积分方法,分别研究了方形、六边形和圆形开口谐振环负折射率材料在不同频率处以及斜入射时对电磁波偏振特性的影响。仿真结果表明... 电磁波在经过负折射率材料以后,偏振状态会有所改变。对开口谐振环电磁响应特性了解的基础上,采用时域有限积分方法,分别研究了方形、六边形和圆形开口谐振环负折射率材料在不同频率处以及斜入射时对电磁波偏振特性的影响。仿真结果表明,不同的结构、频率和入射角度,电磁波偏振翻转的程度有所不同。研究结果可为电磁波偏振状态的调控提供一定的理论依据和借鉴。 展开更多
关键词 开口谐振环 负折射率 时域有限积分法 偏振翻转
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