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基于混合形函数和Gurtin变分原理的动力时域有限元方法
1
作者
陈凤玲
何宜谦
+1 位作者
于洋
杨海天
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1012-1019,共8页
提出一种基于多项式和三角函数混合的形函数及其构造方法,结合Gurtin变分原理和加权余量法,建立了三种时域有限元方程,从而为描述变量的时变特性提供了更灵活和多样的选择。在基于增维降阶一阶动力方程的时域有限元计算中,提出了一种算...
提出一种基于多项式和三角函数混合的形函数及其构造方法,结合Gurtin变分原理和加权余量法,建立了三种时域有限元方程,从而为描述变量的时变特性提供了更灵活和多样的选择。在基于增维降阶一阶动力方程的时域有限元计算中,提出了一种算法稳定的分析方法,当形函数形式、时间步长及节点数给定,可通过数值计算对算法的稳定性进行判定。通过算例对所提方法的有效性进行了数值验证,考虑了多项式、简谐荷载作用下常/变刚度、质量的动力问题,探讨了不同时间有限元建模方式、形函数、插值点个数、时间步长等因素对计算精度和计算效率的影响,并与解析解、Newmark法、中心差分法等进行了比较,得到了满意的结果。
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关键词
动力分析
混合形函数
时域有限元
Gurtin变分原理
加权余量法
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职称材料
题名
基于混合形函数和Gurtin变分原理的动力时域有限元方法
1
作者
陈凤玲
何宜谦
于洋
杨海天
机构
大连理工大学工程力学系工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室
出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1012-1019,共8页
基金
国家自然科学基金(11972109,11572068,12072063)
国家重点基础研究发展计划(2015CB057804)资助项目.
文摘
提出一种基于多项式和三角函数混合的形函数及其构造方法,结合Gurtin变分原理和加权余量法,建立了三种时域有限元方程,从而为描述变量的时变特性提供了更灵活和多样的选择。在基于增维降阶一阶动力方程的时域有限元计算中,提出了一种算法稳定的分析方法,当形函数形式、时间步长及节点数给定,可通过数值计算对算法的稳定性进行判定。通过算例对所提方法的有效性进行了数值验证,考虑了多项式、简谐荷载作用下常/变刚度、质量的动力问题,探讨了不同时间有限元建模方式、形函数、插值点个数、时间步长等因素对计算精度和计算效率的影响,并与解析解、Newmark法、中心差分法等进行了比较,得到了满意的结果。
关键词
动力分析
混合形函数
时域有限元
Gurtin变分原理
加权余量法
Keywords
dynamic analysis
hybrid shape functions
temporal finite element
gurtin variational principle
weighted residual method
分类号
O242.21 [理学—计算数学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于混合形函数和Gurtin变分原理的动力时域有限元方法
陈凤玲
何宜谦
于洋
杨海天
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
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