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题名能量守恒逐步积分方法数值解研究
被引量：2
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作者
李妍
吴斌
欧进萍
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机构
中国石油大学石油天然气工程学院
哈尔滨工业大学土木工程学院
大连理工大学
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2010年第5期16-19,34,共5页
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基金
国家自然科学基金项目(90715036
50578047)
地震行业科研专项经费(20084190731)
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文摘
由于能量守恒逐步积分方法对非线性结构具有很好的无条件稳定性,对Simo能量法、Hughes能量法两类能量守恒逐步积分方法进行了研究,以期获得适合非线性结构的最优算法。首先对两种方法的平衡方程进行对比,分析了它们保证系统能量守恒进而保证无条件稳定的方式。然后从理论上研究了两种方法求解动态平衡方程时得到的数值解,结果表明Simo能量法的平衡方程有唯一解,而Hughes能量法存在多解从而可能会导致求解时出现不合理解。数值算例结果验证了理论分析的正确性,同时表明Simo能量法的计算效率优于Hughes能量法和经典的平均加速度法。理论分析与数值算例结果表明Simo能量法优于Hughes能量法和平均加速度法。
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关键词
能量守恒逐步积分方法
数值稳定性
数值解
迭代计算效率
非线性
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Keywords
energy-conserving time integration method
numerical stability
numerical solution
computation efficiency of iteration
nonlinear
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分类号
O31
[理学—一般力学与力学基础]
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题名高阶能量一致积分方法及其在结构动力分析中的应用
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作者
潘天林
张文迪
韩炎涛
徐小洁
曾聪
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机构
东北电力大学建筑工程学院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第9期247-252,292,共7页
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基金
国家自然科学基金(51808101,52078398,51908106)。
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文摘
能量一致积分方法是一种二阶精度、无条件稳定的逐步积分方法。为提高计算精度,将辛Runge-Kutta方法进行改进,构造出高阶能量一致积分方法一般形式。这种方法既保持了四阶精度,又具有能量一致属性。通过非线性弹性算例验证了方法的精度和数值稳定属性。将方法应用到桁架单元,推导了具体计算格式,并完成对应的非线性计算程序。程序集成了二阶与四阶能量一致积分方法、平均加速度方法(average acceleration method,AAM)以及由AAM构造的四阶方法。通过弹性摆与平面桁架结构非线性动力分析,对比4种逐步积分方法。分析结果表明,四阶能量一致积分方法在精度、稳定性与计算效率上优于其他3种方法。
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关键词
逐步积分方法
能量一致
非线性
数值稳定
平均加速度方法(AAM)
辛方法
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Keywords
step-by-step integration method
energy consistency
nonlinearity
numerical stability
average acceleration method(AAM)
symplectic method
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分类号
TU311.4
[建筑科学—结构工程]
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题名基于能量守恒的平面大变形欧拉梁逐步积分算法
被引量：3
- 3
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作者
谢金哲
吴斌
杨浩文
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机构
哈尔滨工业大学土木工程学院
武汉理工大学土木工程与建筑学院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第15期157-162,181,共7页
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基金
国家重点研发计划课题(2016YFC0701106)
国家自然科学基金(51161120360)
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文摘
建立了用于描述平面欧拉梁大变形状态的形函数,并在动力响应数值分析中通过运用能量方法实现了算法的无条件稳定。空间离散采用对水平位移和竖向位移独立插值的方法,使其能够描述欧拉梁大变形状态。在时间离散上采用单参数修正方法对速度-加速度关系进行修正,实现了保守荷载作用下的结构能量守恒,同时该算法具有二阶局部精度。通过三个数值模拟算例验证了算法的有效性。
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关键词
结构动力分析
逐步积分方法
有限单元法
几何非线性
欧拉梁
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Keywords
structural dynamic analysis
step-by-step method
finite element method
geometric nonlinearity
Euler-Bernoulli beam
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分类号
TH212
[机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名一种瞬态动力分析的子结构方法
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作者
谭明安
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机构
南京航空学院
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出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
1989年第1期66-70,共5页
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文摘
本文提出了一种计算结构瞬态动力响应的子结构方法。这种方法能充分考虑结构不同部位力学特性的差异,允许在不同部位采用不同的逐步积分方法,从而提高计算效率。采用这种方法还可缓和结构规模和计算机容量之间的矛盾。
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关键词
子结构方法
瞬态动力分析
动力响应
逐步积分方法
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Keywords
substructuring method
transient dynamic analysis
dynamic response
step-by-step integration methd
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分类号
TB535-55
[理学—声学]
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