一种适用于分布式发电系统的显式—隐式混合积分算法 被引量：7

1

作者 王成山 彭克 +2 位作者 李琰 武震 孙充勃 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第19期28-32,共5页

针对分布式发电系统的典型特征,提出了一种适用于分布式发电系统的显式—隐式混合积分算法。分布式发电系统中电力电子元件具有较快的动态特性,而分布式电源本身如燃料电池、风机、微型燃气轮机、蓄电池等动态响应较慢,根据这一特性设... 针对分布式发电系统的典型特征,提出了一种适用于分布式发电系统的显式—隐式混合积分算法。分布式发电系统中电力电子元件具有较快的动态特性,而分布式电源本身如燃料电池、风机、微型燃气轮机、蓄电池等动态响应较慢,根据这一特性设计了算法的划分原则,针对快动态电力电子元件采用隐式积分算法,针对慢动态分布式电源采用显式积分算法,同时兼顾了显式积分算法计算速度快,隐式积分算法数值稳定性好的优点,且对微电网变结构操作具有较好的适应性。最后,在仿真平台上验证了所提出算法的正确性与有效性。 展开更多

关键词 分布式电源 刚性系统 积分算法 暂态仿真 显式积分 隐式积分

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非饱和土水-力本构模型及其隐式积分算法 被引量：12

2

作者 刘艳 韦昌富 +1 位作者 房倩 陈盼 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期365-370,406,共7页

在已有工作基础上建立了水力-力学耦合的非饱和土本构模型,在硬化方程中考虑饱和度的影响,同时在土水特征曲线中考虑了塑性体变的影响,从而使模型可以反映非饱和土中的毛细现象与土中弹塑性变形现象的耦合行为。采用隐式积分方法,建立... 在已有工作基础上建立了水力-力学耦合的非饱和土本构模型,在硬化方程中考虑饱和度的影响,同时在土水特征曲线中考虑了塑性体变的影响,从而使模型可以反映非饱和土中的毛细现象与土中弹塑性变形现象的耦合行为。采用隐式积分方法,建立了非饱和土耦合模型的数值模型,并推导了得到了水力-力学耦合的非饱和土的一致切线模量。利用该算法编制了本构模型计算的子程序,使其能向外输出切线刚度矩阵,用于有限元计算。为了验证该算法和程序的正确性,用所编制程序对不同路径下的土体行为进行了预测。通过预测结果与试验结果相对比,表明程序预测结果与试验数据相吻合,模型可以较好地模拟土体的水力-力学耦合行为特性。 展开更多

关键词 非饱和土 本构模型 隐式积分算法

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修正剑桥模型的隐式积分算法在ABAQUS中的数值实施 被引量：40

3

作者 范庆来 栾茂田 杨庆 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期269-273,共5页

利用大型有限元软件ABAQUS所提供的用户材料子程序UMAT接口,针对修正的剑桥本构模型开发了隐式积分算法,并且与自动选择时间步长的增量有限元方程迭代解法相结合,对正常固结土与超固结土的三轴排水与不排水试验进行了数值模拟。结果表明... 利用大型有限元软件ABAQUS所提供的用户材料子程序UMAT接口,针对修正的剑桥本构模型开发了隐式积分算法,并且与自动选择时间步长的增量有限元方程迭代解法相结合,对正常固结土与超固结土的三轴排水与不排水试验进行了数值模拟。结果表明,所发展的隐式本构积分算法与时间步长自动选择方法具有较好的稳定性和较高的计算精度,能够得到比较合理的数值分析结果。 展开更多

关键词 修正剑桥模型 隐式积分算法 用户材料子程序 土工三轴试验

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一种适用于率相关晶体塑性模型的准隐式积分算法 被引量：1

4

作者 章海明 董湘怀 《精密成形工程》 2011年第6期1-5,65,共6页

参考经典的切线系数法,采用向前梯度法对修正的超弹性晶体塑性模型进行本构方程积分,提出了一种新的准隐式积分算法。该算法采用基于中间构型的超弹性晶体塑性模型,无需更新晶粒取向相关的状态变量;采用修正的超弹性框架,无需进行由Gree... 参考经典的切线系数法,采用向前梯度法对修正的超弹性晶体塑性模型进行本构方程积分,提出了一种新的准隐式积分算法。该算法采用基于中间构型的超弹性晶体塑性模型,无需更新晶粒取向相关的状态变量;采用修正的超弹性框架,无需进行由Green-Naghdi材料共旋引起的旋转变换。这种准隐式积分算法兼有超弹性模型和切线系数法的优点。通过对铝合金筒形件拉深的模拟表明,该晶体塑性模型能有效地预测不同初始织构产生的不同制耳现象,同时具有很高的计算效率。 展开更多

关键词 晶体塑性模型 准隐式积分算法 显式有限元 板料成形

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角点型非共轴模型的半隐式应力积分算法及应用 被引量：1

5

作者 陈洲泉 陈湘生 +2 位作者 庞小朝 苏栋 林星涛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期521-529,共9页

针对基于屈服面角点非共轴理论建立的弹塑性本构模型,提出了对应的半隐式应力积分算法。在考虑非共轴项的应力更新方程中,塑性流动方向采用显示表示。构建非共轴塑性流动的Gram-Schmidt正交化过程则是基于已知应力条件定义。根据张量之... 针对基于屈服面角点非共轴理论建立的弹塑性本构模型,提出了对应的半隐式应力积分算法。在考虑非共轴项的应力更新方程中,塑性流动方向采用显示表示。构建非共轴塑性流动的Gram-Schmidt正交化过程则是基于已知应力条件定义。根据张量之间的正交性,进一步简化模型的应力更新方程,再推导该方程的牛顿迭代格式。然后将该算法编写进ABAQUS的材料用户子程序Vumat,将该非共轴模型应用于有限元分析。在Explict分析模块中,分析了不同非共轴模型参数模拟单剪试验和活动门问题的效果,并与共轴模型结果进行了对比。结果显示该半隐式算法收敛性好,强健有效,适用于工程分析。 展开更多

关键词 半隐式积分算法 非共轴 弹塑性理论 活动门问题

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求解欧拉方程的预处理隐式无网格算法 被引量：1

6

作者 曹骋 陈红全 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期161-169,共9页

发展出一种用于求解欧拉方程的预处理隐式无网格算法.该算法对守恒型欧拉方程进行Weiss-Smith型矩阵预处理,并在无网格点云上离散求解.求解大体是基于传统无网格算法展开的,为此,先对矩阵谱半径、人工耗散项、远场边界条件等受预处理影... 发展出一种用于求解欧拉方程的预处理隐式无网格算法.该算法对守恒型欧拉方程进行Weiss-Smith型矩阵预处理,并在无网格点云上离散求解.求解大体是基于传统无网格算法展开的,为此,先对矩阵谱半径、人工耗散项、远场边界条件等受预处理影响的部分进行了具体的讨论.接着,结合LU-SGS算法,通过点云重排与分割,给出了预处理隐式无网格算法的具体实施过程.典型翼型和机翼算例与文献或实验结果进行了验证比较,表明所发展的隐式算法比相应显式算法收敛更快,已从单纯模拟可压缩流动拓展到模拟几乎不可压的低马赫数流.最后,给出了翼身组合体的低马赫数绕流算例,进一步展示出算法处理实用三维气动外形的潜力. 展开更多

关键词 无网格算法 预处理 隐式算法 三维欧拉方程 低马赫数绕流

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水力–力学耦合的超固结非饱和土本构模型的隐式积分算法及其应用 被引量：4

7

作者 李吴刚 杨庆 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1652-1658,共7页

超固结非饱和土经常出现于工程实践中,表现出复杂的力学性质。从已有的非饱和土水力–力学耦合的本构模型出发,将超固结的影响加入到了模型中,使模型可以考虑超固结对非饱和土力学性质的影响。超固结非饱和土本构方程的求解是一个复杂... 超固结非饱和土经常出现于工程实践中,表现出复杂的力学性质。从已有的非饱和土水力–力学耦合的本构模型出发,将超固结的影响加入到了模型中,使模型可以考虑超固结对非饱和土力学性质的影响。超固结非饱和土本构方程的求解是一个复杂的非线性问题,给出了该超固结非饱和土水力–力学耦合模型的隐式积分算法和本构模型的一致切线模量,并对该算法进行验证,证明了该算法的正确性,最后采用该算法对某非饱和土质边坡在地下水位上升的情况下进行有限元分析。 展开更多

关键词 非饱和土 超固结 本构模型 隐式积分算法 数值模拟

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求解任意形状目标时域电磁散射的隐式算法分析 被引量：3

8

作者 关鑫璞 郭建明 +2 位作者 吴铁平 粟毅 毛钧杰 《微波学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期1-7,共7页

推导了采用不同差分格式求解时域磁场积分方程的隐式算法表达式,将不同差分格式的电场和磁场积分方程相结合,建立了9种混合时域积分方程。采用不同入射信号形式分别对金属球体、导弹缩比模型进行仿真,分析了3种(电、磁、混合)积分方程... 推导了采用不同差分格式求解时域磁场积分方程的隐式算法表达式,将不同差分格式的电场和磁场积分方程相结合,建立了9种混合时域积分方程。采用不同入射信号形式分别对金属球体、导弹缩比模型进行仿真,分析了3种(电、磁、混合)积分方程不同差分形式隐式算法的性能。通过与球体散射数据的解析解以及导弹模型暗室测量数据和频域结果的逆傅立叶变换数据相比较验证方法的有效性。 展开更多

关键词 电场积分方程 磁场积分方程 混合积分方程 隐式算法

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一种基于隐式投影积分的有源配电系统动态仿真方法 被引量：4

9

作者 王成山 原凯 +3 位作者 李鹏 冀浩然 林盾 邢峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第18期4645-4654,共10页

大规模分布式电源的广泛接入对有源配电系统动态特性分析,尤其是发生大扰动后的系统稳定性分析提出了新的挑战。因此,一种可靠、高效且具有良好数值稳定性的动态仿真算法对有源配电系统的分析研究至关重要。文中提出一种基于隐式投影算... 大规模分布式电源的广泛接入对有源配电系统动态特性分析,尤其是发生大扰动后的系统稳定性分析提出了新的挑战。因此,一种可靠、高效且具有良好数值稳定性的动态仿真算法对有源配电系统的分析研究至关重要。文中提出一种基于隐式投影算法的有源配电系统动态仿真方法。该方法为2阶精度算法,其数值稳定性具有与A稳定近似的特征,即算法的数值稳定域基本不受其外部积分步长的限制,使得隐式投影算法的计算效率较传统数值积分方法具有显著提升,适于含大规模分布式电源的有源配电系统动态仿真分析。以低压有源配电系统算例和IEEE 123节点算例为例,通过与商业仿真软件和传统隐式梯形法的比较,验证了算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 有源配电系统 动态仿真 隐式投影积分算法 微分-代数方程 分布式能源

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统一格式的显式与隐式任意混合异步算法 被引量：6

10

作者 张伟伟 金先龙 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期436-446,共11页

动力学问题的有限元分析需要在每一时步求解系统信息,相对于静力学问题,其计算量要大得多.因而,提高计算效率,节省计算工作量是动力学求解方法研究的主要内容.该文针对大型复杂动力学系统的高效求解问题,提出了一种基于Newmark离散格式... 动力学问题的有限元分析需要在每一时步求解系统信息,相对于静力学问题,其计算量要大得多.因而,提高计算效率,节省计算工作量是动力学求解方法研究的主要内容.该文针对大型复杂动力学系统的高效求解问题,提出了一种基于Newmark离散格式的显式、隐式任意混合异步算法,根据整体系统不同局部的物理力学特性和求解精度要求,在空间域及时间域内对动力学系统方程进行多尺度求解.该方法根据显式、隐式算法固有的信息传递机制,采取动态的可变边界处理方法,避免了异步边界上的误差积累;并通过对整体系统能量平衡的校验,动态地确定和修正仿真计算时步,可以有效地预防不稳定性的产生和发展.数值算例表明:该算法能在保持较高的计算精度的同时,极大地降低计算资源消耗,因而具有一定的实用价值. 展开更多

关键词 结构动力学 Newmark离散 显式算法 隐式算法 任意混合 异步积分 算法稳定性

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u–p格式饱和两相介质动力问题的显–隐式交替算法 被引量：6

11

作者 杜修力 宋佳 李亮 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期395-403,共9页

针对以土骨架位移u和孔隙流体压力p为基本未知量的饱和两相介质动力方程,提出基于中心差分法和精细时程积分法相结合的时域显–隐交替算法,分析饱和两相介质动力反应。该算法对孔压方程非齐次项的计算分别采用Gauss积分,梯形积分和Lagra... 针对以土骨架位移u和孔隙流体压力p为基本未知量的饱和两相介质动力方程,提出基于中心差分法和精细时程积分法相结合的时域显–隐交替算法,分析饱和两相介质动力反应。该算法对孔压方程非齐次项的计算分别采用Gauss积分,梯形积分和Lagrange二次插值函数近似位移的方法近似模拟;同时提出一种基于精细积分方法的三次样条插值函数法,进而回避了对孔压方程耦合速度项积分时涉及的矩阵求逆运算问题。计算结果与Zienkiewicz显–隐式结果对比,两者结果基本一致,证明了方法的有效性。 展开更多

关键词 饱和两相介质 u–p动力方程 显–隐式交替算法 精细时程积分法

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基于隐式积分的树叶形变快速仿真 被引量：1

12

作者 魏敬敬 刘学慧 +1 位作者 陈彦云 吴恩华 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期451-459,共9页

针对秋天树叶形变过程的仿真问题,在双层质点-弹簧模型的基础上,提出一种半过程半物理的树叶形变快速仿真算法.由于同时调节叶肉和叶脉弹簧系数会使得树叶形变不易控制,因此对叶脉和叶肉分开进行模拟:为叶脉设计一种目标形态,叶脉形变... 针对秋天树叶形变过程的仿真问题,在双层质点-弹簧模型的基础上,提出一种半过程半物理的树叶形变快速仿真算法.由于同时调节叶肉和叶脉弹簧系数会使得树叶形变不易控制,因此对叶脉和叶肉分开进行模拟:为叶脉设计一种目标形态,叶脉形变序列的中间形态可以通过对初态和终态的插值得到,叶肉会在叶脉形变引发的弹簧力的牵引下发生相应的形变,质点-弹簧系统会在阻尼的作用下趋于稳定,上述过程是一个不断循环迭代的过程;针对显式积分求解器求解时间过长和不稳定的缺点,采用大时间步长的隐式积分求解器以显著地提高系统的稳定性和求解效率.算法分析和实验结果表明,该算法可以稳定、快速、逼真地模拟秋天树叶老化过程中几何形态的变化过程. 展开更多

关键词 树叶老化 质点-弹簧系统 形变仿真 隐式积分 快速算法

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可调谐的隐式Taylor级数暂态稳定算法的变步长研究 被引量：2

13

作者 李标 常鲜戎 《广东电力》 2012年第2期12-15,共4页

可调谐的隐式Taylor级数暂态稳定算法是在隐式Taylor级数法的基础上,通过合理设置参数位置及其大小得到的一种具有A稳定性和高精度特点的优秀暂态稳定分析算法。通过分析故障时发电机功角曲线的变化规律和定义曲线变化因子,并根据曲线... 可调谐的隐式Taylor级数暂态稳定算法是在隐式Taylor级数法的基础上,通过合理设置参数位置及其大小得到的一种具有A稳定性和高精度特点的优秀暂态稳定分析算法。通过分析故障时发电机功角曲线的变化规律和定义曲线变化因子,并根据曲线变化因子不断调整步长,提出一种新的变步长方法,在满足计算精度的条件下,可进一步提高算法的计算效益。 展开更多

关键词 TAYLOR级数 隐式积分 暂态稳定算法 变步长

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基于隐式离散化超螺旋算法的水下机器人姿态控制 被引量：4

14

作者 丁宁宁 唐元贵 姜志斌 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第21期83-89,共7页

本文主要研究作业型自主遥控水下机器人(ARV)的姿态控制问题。在ARV进行悬停作业时,机械臂运动对载体的耦合作用和环境不确定性等因素将影响作业过程的载体姿态,导致机械臂作业精度降低。为此,本文提出一种基于隐式离散化的超螺旋算法... 本文主要研究作业型自主遥控水下机器人(ARV)的姿态控制问题。在ARV进行悬停作业时,机械臂运动对载体的耦合作用和环境不确定性等因素将影响作业过程的载体姿态,导致机械臂作业精度降低。为此,本文提出一种基于隐式离散化的超螺旋算法用于载体的姿态稳定控制。隐式离散化的引入有效抑制超螺旋算法离散化引发的抖振,对采样周期和过高的控制增益不敏感。采用多目标优化算法用于控制参数优化,排除了参数选择对控制性能的影响,确保了对比仿真实验的公平性。最后的对比仿真实验验证了所提出算法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 自主遥控水下机器人 超螺旋算法 隐式欧拉法 滑模控制 多目标优化

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亚塑性模型不同积分算法的数值实现 被引量：2

15

作者 王仁超 曹婷婷 刘严如 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1510-1516,共7页

亚塑性模型是以Jaumann应力率张量及变形率张量描述的一种率型本构关系,本构关系在非线性有限元分析计算中具有关键作用,解决用应变增量求解应力响应的问题需要一个时间积分过程。针对亚塑性本构模型发展了自适应隐式和显式两种不同的... 亚塑性模型是以Jaumann应力率张量及变形率张量描述的一种率型本构关系,本构关系在非线性有限元分析计算中具有关键作用,解决用应变增量求解应力响应的问题需要一个时间积分过程。针对亚塑性本构模型发展了自适应隐式和显式两种不同的积分算法,给出了误差控制的方法,同时推导了自适应隐式积分算法所需的一致切向模量,并采用了两个不同的单元,利用ABAQUS平台比较了两种积分算法的数值模拟结果。为了实现从ABAQUS/Standard到ABAQUS/Explicit的过渡,开发了UMAT-VUMAT接口,从而可以使已有的UMAT子程序用于大变形动力问题分析。算例分析证明了研究结果的正确性。 展开更多

关键词 亚塑性 隐式积分算法 显示积分算法 ABAQUS平台

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基于近完全时滞补偿的隐式实时混合试验方法 被引量：1

16

作者 王贞 刘进进 +1 位作者 吴斌 许国山 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期418-424,共7页

实时混合试验是一种新型结构抗震混合试验方法。隐式逐步积分算法虽然具有稳定性好的特点,但在实时混合试验中实施困难。在分析两种多自由度隐式实时混合试验方法的基础上,结合近完全时滞补偿方法,提出了一种新型隐式实时混合试验方法,... 实时混合试验是一种新型结构抗震混合试验方法。隐式逐步积分算法虽然具有稳定性好的特点,但在实时混合试验中实施困难。在分析两种多自由度隐式实时混合试验方法的基础上,结合近完全时滞补偿方法,提出了一种新型隐式实时混合试验方法,并分析了该方法的性能。数值模拟表明,该方法具有较高的收敛速度和计算精度,能够同时考虑时滞补偿,能满足自由度数目较多的多自由度结构实时混合试验的要求。 展开更多

关键词 实时混合试验 隐式逐步积分算法 时滞补偿 迭代

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广义对流扩散方程的隐式特征线混合元方法

17

作者 武文华 李锡夔 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期473-478,共6页

提出了一个广义对流扩散方程的混合有限元方法,方程的基本变量及其空间梯度和流量在单元内均作为独立变量分别插值．基于胡海昌-Washizu三变量广义变分原理结合特征线法给出了控制方程的单元弱形式．混合元方法采用基于一点积分方案并... 提出了一个广义对流扩散方程的混合有限元方法,方程的基本变量及其空间梯度和流量在单元内均作为独立变量分别插值．基于胡海昌-Washizu三变量广义变分原理结合特征线法给出了控制方程的单元弱形式．混合元方法采用基于一点积分方案并结合可以滤掉虚假的数值震荡的隐式特征线法．数值结果证明了所提出的方法可以提供和四点积分同样的数值计算结果,并能够提高计算效率． 展开更多

关键词 广义对流-扩散方程 混合元 一点积分 隐式特征线算法

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利用时域电场积分方程分析天线辐射问题 被引量：5

18

作者 王生水 毛钧杰 +2 位作者 姜永金 柴舜连 陈忠宽 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期837-841,共5页

研究了基于矩量法和RWG三角基函数的隐式电场积分方程的时域算法,引入了一种激励源的时域设置方法。利用直接在时域加激励源的方法来分析天线辐射问题,所得时域数据经傅立叶变换可得到很宽频带的频域数据,与在频域逐个频点求解相比大大... 研究了基于矩量法和RWG三角基函数的隐式电场积分方程的时域算法,引入了一种激励源的时域设置方法。利用直接在时域加激励源的方法来分析天线辐射问题,所得时域数据经傅立叶变换可得到很宽频带的频域数据,与在频域逐个频点求解相比大大节省了计算时间。通过对几种典型天线的分析计算,验证了方法的正确性和算法的稳定性。 展开更多

关键词 矩量法 时域电场积分方程 隐式时间步进算法

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适用于弹黏塑性本构模型的修正切面算法 被引量：4

19

作者 李舰 蔡国庆 尹振宇 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期253-259,共7页

针对弹黏塑性本构模型将原始切面算法进行了修正。该弹黏塑性本构模型结合了修正剑桥模型和过应力理论。首先对弹黏塑性本构模型的应力–应变关系式进行了调整,基于过应力理论给出了动态加载面硬化参数的演化方程。其次,利用切面算法对... 针对弹黏塑性本构模型将原始切面算法进行了修正。该弹黏塑性本构模型结合了修正剑桥模型和过应力理论。首先对弹黏塑性本构模型的应力–应变关系式进行了调整,基于过应力理论给出了动态加载面硬化参数的演化方程。其次,利用切面算法对整理后应力–应变关系式进行了数值实现。在弹性试算过程中,该算法假设黏塑性应变率为常数,以此确保时间增量引起的当前应力点与动态加载面间的偏离。在塑性修正过程中,对动态加载面函数进行泰勒级数展开,依此获得黏塑性应变率增量。再次,提出了一种自动分步方法,有效地稳定了大应变步情况下算法的计算精度和收敛性。最后,对变应变率的固结试验和三轴剪切不排水试验进行了模拟,分析了修正切面算法的计算能力。 展开更多

关键词 黏塑性 本构模型 切面算法 半隐式算法 数值积分

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一种改进稳定性的时域电场积分方程法 被引量：10

20

作者 唐煜 顾长青 《微波学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期31-35,共5页

研究了时域电场积分方程隐式MOT算法中时间基函数对其稳定性的影响,由理论分析和数值结果得出了选用高频分量较少的时间基函数不利于隐式MOT算法稳定性的结论。在此基础上,将一种多项式时间基函数与新的时间平均方法相结合,提出了一种... 研究了时域电场积分方程隐式MOT算法中时间基函数对其稳定性的影响,由理论分析和数值结果得出了选用高频分量较少的时间基函数不利于隐式MOT算法稳定性的结论。在此基础上,将一种多项式时间基函数与新的时间平均方法相结合,提出了一种改进稳定性的隐式MOT算法,计算实例表明比先五步后三步平均法更加精确,比以前的隐式MOT算法更加稳定。 展开更多

关键词 时域电场积分方程 隐式时间步进算法 时间基函数 平均方法

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