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基于Newmark-β显式直接积分法的三塔斜拉桥非线性地震响应分析 被引量:4
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作者 喻明秋 祝兵 张斗龙 《西北地震学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期245-249,263,共6页
三塔单索面斜拉桥在空间动力行为方面有其独特之处。以济南建邦黄河公路大桥为例,运用有限元方法建立桥梁的空间动力数值分析模型,构建结构特征方程,在频率范围1 600~0cps,频移为1cps基础上运用lanczos法解此方程获得结构空间动力特性... 三塔单索面斜拉桥在空间动力行为方面有其独特之处。以济南建邦黄河公路大桥为例,运用有限元方法建立桥梁的空间动力数值分析模型,构建结构特征方程,在频率范围1 600~0cps,频移为1cps基础上运用lanczos法解此方程获得结构空间动力特性;进而利用拟相对速度反应谱SV和拟绝对加速度反应谱SA之间的数学关系,在大量地震记录中选择与场地特征周期基本一致的波谱,对其峰值加速度和持续时间进行调整后直接输入动力数值模型;采用质量和刚度因子法计算结构各振型阻尼比,以恒载作用下结构受力状态作为初始状态,运用Newmark-β显式直接积分法迭代求解结构动力微分方程组,并取γ≥0.5且β≥γ/2以满足其无条件稳定;考虑恒载作用在地震发生过程中对结构产生的二阶效应,获得非线性地震响应数值解,并由此总结出该类桥型的地震响应一般规律。结果可为该类桥型的抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 三塔单索面斜拉桥 动力特性 无条件稳定 二阶效应 newmark-β显式直接积分法
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精细时程积分法及其数值衍生格式应用评估 被引量:3
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作者 吴杰 王志东 虞志浩 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期132-137,共6页
旋翼气动弹性耦合动力学方程本质上是一组刚性比较大的非线性偏微分方程。在有限元结构离散后,可改写为非齐次微分方程组,其中非齐次项是桨叶运动量(位移与速度)和气动载荷的函数。针对这类方程,本文尝试引入精细积分法及其衍生格式,借... 旋翼气动弹性耦合动力学方程本质上是一组刚性比较大的非线性偏微分方程。在有限元结构离散后,可改写为非齐次微分方程组,其中非齐次项是桨叶运动量(位移与速度)和气动载荷的函数。针对这类方程,本文尝试引入精细积分法及其衍生格式,借助数值方法计算Duhamel积分项。从积分精度与数值稳定性方面比较研究具有代表性的精细库塔法和高精度直接积分法。结合隐式积分算法,评估精细积分法应用于旋翼动力学方程的可行性。算例表明,精细积分法对矩形直桨叶动力学方程具有足够的求解精度。 展开更多
关键词 旋翼动力学 偏微分方程 精细积分法 高精度直接积分法 梯形方法
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Newmark-精细积分方法的选择及稳定性 被引量:6
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作者 郭泽英 李青宁 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2008年第3期107-111,共5页
针对Newmark-精细直接积分法,对其非齐次项的积分方法进行了讨论,并分析了该逐步积分方法的稳定性。通过理论推导和数值验证,此方法的非齐次项采用高斯积分公式,其计算误差均比采用柯特斯积分公式和辛浦生积分公式的误差小,且其计算工... 针对Newmark-精细直接积分法,对其非齐次项的积分方法进行了讨论,并分析了该逐步积分方法的稳定性。通过理论推导和数值验证,此方法的非齐次项采用高斯积分公式,其计算误差均比采用柯特斯积分公式和辛浦生积分公式的误差小,且其计算工作量比原方法的少,因此Newmark-精细直接积分法得到了改进。通过稳定性的分析得知,改进的Newmark-精细直接积分法虽是条件稳定的,但是其稳定性条件极易满足。综合分析,此方法可推广应用于实际结构的动力反应分析中。 展开更多
关键词 newmark-精细直接积分法 直接积分 稳定性分析
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基于对偶神经网络的动力方程精细积分法 被引量:2
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作者 杨永 李海滨 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第16期188-193,共6页
针对一般动力学方程,提出了一种用于求解具有任意非齐次项动力学方程的对偶神经网络精细积分算法。在时间域内,对动力学非齐次方程求解中涉及到的积分运算,选用一组神经网络同时逼近被积函数和原函数,然后通过牛顿莱布尼茨公式实现积分... 针对一般动力学方程,提出了一种用于求解具有任意非齐次项动力学方程的对偶神经网络精细积分算法。在时间域内,对动力学非齐次方程求解中涉及到的积分运算,选用一组神经网络同时逼近被积函数和原函数,然后通过牛顿莱布尼茨公式实现积分项的求解。该方法利用神经网络的函数拟合优势,具有对时间步长不敏感,不需要对矩阵求逆,不对非齐次项进行假设等优点。通过算例与精细积分法、威尔逊-θ、广义精细积分法等方法进行比较,计算结果表明该方法精度较高、适用范围广。 展开更多
关键词 精细积分法 对偶神经网络 动力方程 直接积分
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Newmark精细积分格式及其在地震反应分析中的应用 被引量:3
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作者 郭泽英 李青宁 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第4期30-34,共5页
在Newmark精细直接积分法的基础上,应用高斯积分与精细指数运算,提出该方法的两种逐步积分格式。文中对两种积分格式的稳定性和精度进行了分析。经过分析比较,第1种逐步积分格式计算精度较高,其稳定性明显地满足算法稳定性分析的条件;而... 在Newmark精细直接积分法的基础上,应用高斯积分与精细指数运算,提出该方法的两种逐步积分格式。文中对两种积分格式的稳定性和精度进行了分析。经过分析比较,第1种逐步积分格式计算精度较高,其稳定性明显地满足算法稳定性分析的条件;而第2种积分格式计算精度相对较差,且是不稳定的。因此本文将第1种积分格式应用于结构的地震反应分析中。算例表明,该逐步积分格式对地震作用有很好的适应性。 展开更多
关键词 地震反应 newmark-精细直接积分法 逐步积分格式 稳定性分析
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动力反应分析的显式积分方法及其稳定性 被引量:5
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作者 郭泽英 李青宁 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2008年第2期15-19,共5页
Newm ark-更新精细积分法是动力方程求解的隐式的时域逐步积分法,其稳定性条件非常容易满足。与隐式方法相比较,显式积分方法不需要求解耦联的方程组,可以有效地减少内存占用和机时耗费。因此,根据显式积分方法的特点和优点,基于Newm a... Newm ark-更新精细积分法是动力方程求解的隐式的时域逐步积分法,其稳定性条件非常容易满足。与隐式方法相比较,显式积分方法不需要求解耦联的方程组,可以有效地减少内存占用和机时耗费。因此,根据显式积分方法的特点和优点,基于Newm ark-更新精细积分法的基本思想,提出其显式积分格式。对显式积分方法的精度与稳定性进行了初步的分析,指出该显式积分方法具有极好的稳定性,其精度比隐式积分方法的精度稍低。随着时间步长的增加,其精度优于传统的方法。 展开更多
关键词 动力反应分析 newmark-更新精细积分法 显式积分方法 稳定性
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拟粘滞摩擦耗能系统响应精细算法的研究
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作者 文明 王新芳 邓子辰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第12期1584-1587,共4页
拟粘滞摩擦耗能器既有摩擦力与速度成正比的特点,又克服了粘滞耗能器粘液易渗漏的缺点,在工程抗震中具有良好的应用前景。对于拟粘滞摩擦耗能系统响应的计算,我们一般采用Wil-son-θ法和Newmark-β法,但存在误差大,对时间步长要求严格... 拟粘滞摩擦耗能器既有摩擦力与速度成正比的特点,又克服了粘滞耗能器粘液易渗漏的缺点,在工程抗震中具有良好的应用前景。对于拟粘滞摩擦耗能系统响应的计算,我们一般采用Wil-son-θ法和Newmark-β法,但存在误差大,对时间步长要求严格的缺点,笔者将精细积分法引入拟粘滞摩擦耗能系统响应的计算中,并将在不同时间步长下的计算结果与用传统的Wilson-θ法和New-mark-β法的计算结果加以比较,得出在相同时间步长下,引入精细积分法的计算精度较高,且在较大时间步长下,该种方法仍能保持较好精度的结论。 展开更多
关键词 拟粘滞摩擦耗能器 精细积分法 WILSON-Θ法 newmark-Β法
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