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圆环变形及屈曲的重心插值配点法分析 被引量:19
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作者 王兆清 李淑萍 唐炳涛 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期245-249,共5页
采用数值稳定性好、计算精度高的重心Lagrange插值近似未知函数,提出数值分析圆环变形和临界载荷的重心插值配点法。给出基于重心Lagrange插值微分矩阵的显式表达式,建立分析圆环在对径外力作用下变形的配点法公式和边界条件施加方法。... 采用数值稳定性好、计算精度高的重心Lagrange插值近似未知函数,提出数值分析圆环变形和临界载荷的重心插值配点法。给出基于重心Lagrange插值微分矩阵的显式表达式,建立分析圆环在对径外力作用下变形的配点法公式和边界条件施加方法。详细推导均布压力作用下圆环屈曲载荷的计算公式。给出圆环变形和屈曲载荷的数值计算算例。数值算例表明,重心插值配点法不但具有较高的计算精度,而且具有很好的数值稳定性。 展开更多
关键词 圆环 变形 屈曲 临界载荷 重心Lagrange插值 重心插值配点法
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极坐标系下弹性问题的重心插值配点法 被引量:9
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作者 李树忱 王兆清 袁超 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期2031-2040,共10页
针对岩土工程中的孔洞及曲梁问题,提出一种在极坐标系下求解二维弹性问题的重心插值配点法。该方法分别在r和θ方向分别布置m和n个节点,生成求解区域上的节点。以一维重心Lagrange插值的张量积插值形式近似二维弹性问题的位移函数,代入... 针对岩土工程中的孔洞及曲梁问题,提出一种在极坐标系下求解二维弹性问题的重心插值配点法。该方法分别在r和θ方向分别布置m和n个节点,生成求解区域上的节点。以一维重心Lagrange插值的张量积插值形式近似二维弹性问题的位移函数,代入位移表达的平衡方程和边界条件,平衡方程和边界条件分别在所有的计算节点和边界节点上精确成立,得到极坐标下弹性力学平衡方程和边界条件的离散代数表达式。利用一维重心Lagrange插值微分矩阵,将离散的平衡方程和边界条件表达为矩阵形式。利用置换法施加边界条件,求得在计算节点处的位移,进而通过微分矩阵直接求得计算节点处的应力。数值算例表明:极坐标下重心插值配点法具有计算格式简单、程序实施容易和计算精度高的特点。 展开更多
关键词 弹性问题 极坐标系 重心Lagrange插值 微分矩阵 重心插值配点法 无网格方
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重心插值配点法求解分数阶Fredholm积分方程 被引量:12
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作者 虎晓燕 韩惠丽 《郑州大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2017年第1期17-23,共7页
重心插值配点法是插值法和配点法的结合和推广,它具有稳定性好、高精度和计算效率高等优点.主要运用高精度无网格重心插值配点法求解分数阶Fredholm积分方程.首先推导了基于分数阶Fredholm积分方程重心插值配点法的离散公式,然后通过理... 重心插值配点法是插值法和配点法的结合和推广,它具有稳定性好、高精度和计算效率高等优点.主要运用高精度无网格重心插值配点法求解分数阶Fredholm积分方程.首先推导了基于分数阶Fredholm积分方程重心插值配点法的离散公式,然后通过理论分析得出其解的存在唯一性与误差分析,最后利用数值算例通过对等距节点与第二类Chebyshev节点的对比,验证了所用方法的高精度和可靠性,并得出影响精度的条件. 展开更多
关键词 重心插值配点法 高精度 分数阶积分方程 无网格
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非线性振动分析的重心插值配点法 被引量:10
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作者 李淑萍 王兆清 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2008年第4期49-52,共4页
将计算区间采用第二类Chebyshev点离散,利用数值稳定性好、计算精度高的重心Lagrange插值近似未知函数,建立未知函数各阶导数在计算节点上的微分矩阵。利用重心Lagrange插值公式离散非线性振动微分方程为非线性代数方程,采用Newton法求... 将计算区间采用第二类Chebyshev点离散,利用数值稳定性好、计算精度高的重心Lagrange插值近似未知函数,建立未知函数各阶导数在计算节点上的微分矩阵。利用重心Lagrange插值公式离散非线性振动微分方程为非线性代数方程,采用Newton法求解非线性代数方程。计算得到振动位移后,采用微分矩阵和重心Lagrange插值计算非线性振动的速度、加速度和振动周期。采用重心插值配点法计算了Duffing型非线性振动方程和非线性单摆振动方程。数值算例表明本文方法具有计算公式简单、程序实施方便和计算精度高的优点。 展开更多
关键词 振动与波 重心Lagrange插值 非线性振动 重心插值配点法 微分矩阵
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重心插值配点法计算碳纳米管的振动频率 被引量:2
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作者 李淑萍 王兆清 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期33-36,共4页
以碳纳米管的Euler-Bernoulli梁理论建立的四阶偏微分方程为计算模型,通过简谐振动假设得到碳纳米管的模态分析方程。采用重心Lagrange插值近似未知模态函数,将模态分析方程和边界条件离散为代数方程,施加边界条件求解代数特征值方程,... 以碳纳米管的Euler-Bernoulli梁理论建立的四阶偏微分方程为计算模型,通过简谐振动假设得到碳纳米管的模态分析方程。采用重心Lagrange插值近似未知模态函数,将模态分析方程和边界条件离散为代数方程,施加边界条件求解代数特征值方程,得到碳纳米管在不同边界条件下的自由振动频率。数值计算结果与文献报道结果比较表明所提方法的有效性和计算精度。 展开更多
关键词 碳纳米管 重心插值配点法 振动分析 固有频率 梁模型
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双相材料模拟的区域分解重心插值配点法
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作者 李淑萍 王兆清 唐炳涛 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期25-29,共5页
针对双相材料力学性能分析,提出一种极坐标系下的区域分解重心插值配点法。根据材料界面将分析区域划分为两个计算区域,在每一个计算区域上建立极坐标系下重心插值配点法计算公式。组合两个区域上的计算公式,施加材料界面条件和边界条件... 针对双相材料力学性能分析,提出一种极坐标系下的区域分解重心插值配点法。根据材料界面将分析区域划分为两个计算区域,在每一个计算区域上建立极坐标系下重心插值配点法计算公式。组合两个区域上的计算公式,施加材料界面条件和边界条件,求解得到双相材料的位移场和应力场。双材料计算模型的数值算例表明了所提方法的计算精度。 展开更多
关键词 极坐标系 重心插值配点法 区域分解 弹性力学 双材料模型 无网格方
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SAV/重心插值配点法求解Allen-Cahn方程 被引量:3
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作者 黄蓉 邓杨芳 翁智峰 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2023年第5期573-582,共10页
采用标量辅助变量(scalar auxiliary variable, SAV)方法结合重心插值配点法求解二维Allen-Cahn方程.在时间方向上分别采用Crank-Nicolson格式、二阶向后差分格式离散,空间方向上采用重心Lagrange插值配点法离散,建立了两种无条件能量稳... 采用标量辅助变量(scalar auxiliary variable, SAV)方法结合重心插值配点法求解二维Allen-Cahn方程.在时间方向上分别采用Crank-Nicolson格式、二阶向后差分格式离散,空间方向上采用重心Lagrange插值配点法离散,建立了两种无条件能量稳定SAV格式,并给出了重心插值配点格式的逼近性质.数值实验表明:两种SAV配点格式的时间收敛阶为二阶,并满足能量递减规律.与空间采用有限差分法离散对比,重心Lagrange配点格式具有指数收敛的特性. 展开更多
关键词 Allen-Cahn方程 重心Lagrange插值 SAV方 能量稳定
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梁动力学问题重心有理插值配点法 被引量:3
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作者 王兆清 马燕 唐炳涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第22期41-46,共6页
提出数值求解梁动力学问题的高精度重心有理插值配点法。采用重心有理插值张量积形式近似梁在任意时刻及位置挠度,运用配点法获得梁动力学问题控制方程与初边值条件的离散代数方程组。利用微分矩阵与矩阵张量积运算记号,将离散后代数方... 提出数值求解梁动力学问题的高精度重心有理插值配点法。采用重心有理插值张量积形式近似梁在任意时刻及位置挠度,运用配点法获得梁动力学问题控制方程与初边值条件的离散代数方程组。利用微分矩阵与矩阵张量积运算记号,将离散后代数方程组写成简洁矩阵形式。通过置换法施加边界条件及初始条件求解代数方程组,获得梁动力学问题在计算节点处位移值。数值算例表明,重心有理插值配点法具有算式简单、计算节点适应性好、程序实施方便、计算精度高等优点。 展开更多
关键词 EULER-BERNOULLI梁 动力学问题 重心有理插值 微分矩阵 重心有理插值
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SAV方法求解Allen-Cahn方程的数值比较
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作者 陈航 吴哲 翁智峰 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第2期203-209,共7页
该文研究基于标量辅助变量(SAV)格式下求解Allen-Cahn方程的数值比较.首先给出1维Allen-Cahn方程的SAV格式;然后,对方程的时间方向采用2阶向后差分(BDF2)格式和Crank-Nicolson(CN)格式离散,对方程的空间方向采用重心Lagrange插值配点法... 该文研究基于标量辅助变量(SAV)格式下求解Allen-Cahn方程的数值比较.首先给出1维Allen-Cahn方程的SAV格式;然后,对方程的时间方向采用2阶向后差分(BDF2)格式和Crank-Nicolson(CN)格式离散,对方程的空间方向采用重心Lagrange插值配点法和2阶中心差分法离散,用离散正弦变换(DST)、快速傅里叶变换(FFT)求解差分导出的线性代数方程组;最后,通过数值算例验证重心Lagrange插值配点法是指数收敛,与差分格式比较,配点格式用较少的点就能达到较高的精度且耗时少,并进一步验证几种SAV离散格式都满足能量递减规律. 展开更多
关键词 标量辅助变量(SAV) 有限差分 重心Lagrange插值 离散正弦变换 快速傅里叶变换
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