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Application in metal rheological forming of element-free Galerkin method
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作者 罗迎社 殷水平 余敏 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2008年第S1期187-191,共5页
The element-free method is a new numerical technique presented in recent years.It uses the moving least square(MLS) approximation as its shape function,and it is determined by the basic function and weight function.Th... The element-free method is a new numerical technique presented in recent years.It uses the moving least square(MLS) approximation as its shape function,and it is determined by the basic function and weight function.The weight function is the mainly determining factor,so it greatly affects the accuracy of the computational results.The element-free Galerkin method(EFGM) was applied for the solution to plastic large deformation.The simulation of metal rheological forming was successfully done by programming and its results were visualized by using the plotting and data analyses software Tecplot.Then plastic strain under different stages during rheological forming and the three principal stresses at the last deformation were obtained.The example shows the feasibility of EFGM used for metal rheological forming and provides a new method for numerical simulation of rheological forming of complex parts. 展开更多
关键词 element-free GALERKIN method WEIGHT function RHEOLOGICAL FORMING numerical simulation
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不连续界面渗流的堤防防渗膜防渗效果模拟研究
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作者 刘志文 王媛 +1 位作者 董琪 高山 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第6期48-53,67,共7页
垂直防渗膜在堤防工程渗流控制方面有着广泛的应用,但在防渗膜周围水力梯度场的渗流计算方面仍然存在计算精度低等问题。为研究含材料、防渗体、防渗膜等不连续界面的渗流场分布规律,引入节点连续型权函数的数值流形方法,通过对比有限... 垂直防渗膜在堤防工程渗流控制方面有着广泛的应用,但在防渗膜周围水力梯度场的渗流计算方面仍然存在计算精度低等问题。为研究含材料、防渗体、防渗膜等不连续界面的渗流场分布规律,引入节点连续型权函数的数值流形方法,通过对比有限元法和数值流形法针对含不连续界面渗流水头和水力梯度分布规律的模拟结果,验证了数值流形法求解含不连续界面渗流问题的优势,与有限元法相比,数值流形法前处理更为简单且改进后的方法可以更准确地计算不连续界面处的水力梯度。以分淮入沂整治工程为例,采用节点连续型权函数的数值流形方法,研究有无垂直铺膜、铺膜长度、铺膜缺陷位置对堤防渗流的影响规律。结果表明:防渗膜插入黏土层后,防渗效果明显增强;膜破损后对渗流场的影响程度主要取决于破损位置所在地层,应当采取合理措施避免易渗地层中铺膜的破损。 展开更多
关键词 数值流形法 改进权函数 垂直防渗 影响因素 数值模拟
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紧支试函数加权残值法 被引量:13
3
作者 张雄 宋康祖 陆明万 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期43-49,共7页
将紧支函数引入加权残值法中,提出了紧支试函数加权残值法,其数值格式具有和有限元相似的窄带系数矩阵,提高了加权残值法的计算效率.在紧支试函数加权残值的基础上,导出了紧支试函数直接配点法、紧支试函数Hermite配点法和紧支试函数最... 将紧支函数引入加权残值法中,提出了紧支试函数加权残值法,其数值格式具有和有限元相似的窄带系数矩阵,提高了加权残值法的计算效率.在紧支试函数加权残值的基础上,导出了紧支试函数直接配点法、紧支试函数Hermite配点法和紧支试函数最小二乘配点法的具体格式,并且对几个典型算例进行了分析.与配点法相比,这些方法精度高,稳定性好,而与Galerkin法相比,这些方法效率高. 展开更多
关键词 紧支试函数 加权残值法 无网格方法 径向基函数 数值方法 计算力学
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基于扩展有限元的应力强度因子计算精度研究 被引量:8
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作者 王哲成 张云 +1 位作者 于军 龚绪龙 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期361-369,共9页
应力强度因子(Stress intensity factor,SIF)是判断已有裂缝是否扩展的物理量,其计算精度对地裂缝扩展模拟具有重要影响.基于扩展有限元的互作用积分法是一种常用的计算开裂问题应力强度因子的方法,其数值积分中的权函数通常为平台型或... 应力强度因子(Stress intensity factor,SIF)是判断已有裂缝是否扩展的物理量,其计算精度对地裂缝扩展模拟具有重要影响.基于扩展有限元的互作用积分法是一种常用的计算开裂问题应力强度因子的方法,其数值积分中的权函数通常为平台型或金字塔型,但目前对权函数的选取以及权函数对应力强度因子计算的影响研究得很少.针对不同形式的权函数提出了统一的计算公式,并引入权函数因子来进一步控制权函数的具体形式;提出了非平台型的权函数的修正方法,以提高应力强度因子的计算精度;讨论了权函数因子以及积分区域因子对应力强度因子计算精度的影响,并通过算例进行了计算.结果表明,当积分区域因子为3~5,采用修正的权函数且权函数因子取1~3时,应力强度因子的计算精度最高. 展开更多
关键词 扩展有限元 互作用积分 应力强度因子 权函数 权函数因子 积分区域因子
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基于RWG基函数的伽略金法中奇异性积分的精确快速计算 被引量:8
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作者 赵延文 聂在平 +1 位作者 徐建华 武胜波 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1019-1023,共5页
利用电磁场积分方程的伽略金法求解理想导体电磁散射问题时需要计算奇异性的二重面积分(即4维积分).伽略金法的基函数和检验函数广泛采用RWG(RaoWiltonGlisson)矢量基函数.传统上采用奇异值提取技术和Duffy坐标变换法处理该奇异性积分,... 利用电磁场积分方程的伽略金法求解理想导体电磁散射问题时需要计算奇异性的二重面积分(即4维积分).伽略金法的基函数和检验函数广泛采用RWG(RaoWiltonGlisson)矢量基函数.传统上采用奇异值提取技术和Duffy坐标变换法处理该奇异性积分,本文提出了一种更为精确和高效的计算方法,该新方法通过参数坐标变换、相对坐标变换、积分区域分解和广义Duffy坐标变换相结合的技术消除了被积函数的奇异性并降低了原4维奇异性积分的数值积分维数.通过计算实例证明该方法的精确性和高收敛特性. 展开更多
关键词 伽略金法 奇异性 基函数 快速计算 电磁场积分方程 坐标变换法 提取技术 检验函数 散射问题 理想导体 计算方法 收敛特性 计算实例 被积函数 区域分解 奇异值 面积分 精确性 分维数
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基于进化策略方法求任意函数的数值积分 被引量:22
6
作者 周永权 张明 赵斌 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期196-206,共11页
提出了两种基于进化策略求任意函数数值积分的新方法,其中方法一是基于混合基函数进化策略的数值积分算法;方法二是基于不等距点分割的进化策略数值积分算法.两种算法都采用适用于高维优化问题的单基因突变进化策略,使得该算法不但能计... 提出了两种基于进化策略求任意函数数值积分的新方法,其中方法一是基于混合基函数进化策略的数值积分算法;方法二是基于不等距点分割的进化策略数值积分算法.两种算法都采用适用于高维优化问题的单基因突变进化策略,使得该算法不但能计算通常意义下任意函数的定积分,而且能计算奇异函数积分和振荡函数积分.最后给出几个数值积分算例,并与传统数值积分方法作了比较,仿真结果分析表明,两种算法十分有效,能够快速有效地获得任意函数的数值积分值. 展开更多
关键词 混合基函数 不等距点分割 适应度 进化策略 单基因突变 数值积分
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用于非线性动力分析的一种高效精细积分单步法 被引量:9
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作者 王海波 陈晋 李少毅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第15期158-162,229,共6页
针对非线性动力状态方程v=H·v+f(v,t),结合精细积分法和Romberg数值积分,对计算过程中待求的v_(k+j/m)(j=1,2,…,m),利用当前时刻vk,通过二阶龙格库塔法进行预估,提出了一种避免状态矩阵求逆的高效精细积分单步法。该方法计算格式... 针对非线性动力状态方程v=H·v+f(v,t),结合精细积分法和Romberg数值积分,对计算过程中待求的v_(k+j/m)(j=1,2,…,m),利用当前时刻vk,通过二阶龙格库塔法进行预估,提出了一种避免状态矩阵求逆的高效精细积分单步法。该方法计算格式统一,易于编程,通过选取m值,可进行不同计算精度的计算。与两种单步法、一次预-校法及预估校正-辛时间子域法进行数值比较,计算结果表明,该方法具有高精度、高效率及较好的稳定性。在求解多自由度、强非线性动力响应问题中具有较大优势。 展开更多
关键词 非线性动力方程 精细积分法 Romberg数值积分 龙格库塔法 单步法
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基于权值与结构确定法的单极Sigmoid神经网络分类器 被引量:6
8
作者 张雨浓 陈俊维 +2 位作者 刘锦荣 曲璐 黎卫兵 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第3期766-770,809,共6页
构造了以单极Sigmoid函数作为隐层神经元激励函数的神经网络分类器,网络中输入层到隐层的权值和隐层神经元的阈值均为随机生成。同时,结合利用伪逆思想一步计算出隐层和输出层神经元之间连接权值的权值直接确定(WDD)法,进一步提出了具... 构造了以单极Sigmoid函数作为隐层神经元激励函数的神经网络分类器,网络中输入层到隐层的权值和隐层神经元的阈值均为随机生成。同时,结合利用伪逆思想一步计算出隐层和输出层神经元之间连接权值的权值直接确定(WDD)法,进一步提出了具有边增边删和二次删除策略的网络结构自确定法,用来确定神经网络最优权值和结构。数值实验结果表明,该算法能够快速有效地确定单极Sigmoid激励函数神经网络分类器的最优网络结构;分类器的分类性能良好。 展开更多
关键词 单极Sigmoid函数 神经网络分类器 权值直接确定法 数值实验
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结构动力方程的更新精细积分方法 被引量:66
9
作者 汪梦甫 周锡元 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期191-195,共5页
将高斯积分方法与精细积分方法中的指数矩阵运算技巧结合起来,建立了精细积分法的更新形式及计算过程,对该更新精细积分方法的稳定性进行了论证与探讨。在实施精细积分过程中不必进行矩阵求逆,整个积分方法的精度取决于所选高斯积分点... 将高斯积分方法与精细积分方法中的指数矩阵运算技巧结合起来,建立了精细积分法的更新形式及计算过程,对该更新精细积分方法的稳定性进行了论证与探讨。在实施精细积分过程中不必进行矩阵求逆,整个积分方法的精度取决于所选高斯积分点的数量。这种方法理论上可实现任意高精度,计算效率较高,其稳定性条件极易满足。数值例题也显示了这种方法的有效性。 展开更多
关键词 结构动力学 时程分析 指数矩阵运算 高斯积分 稳定性分析 精细积分
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移动荷载下Kelvin地基上无限大板的稳态响应 被引量:16
10
作者 蒋建群 周华飞 张土乔 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期27-32,共6页
为评价机场跑道、公路、铁路道床等承载结构在交通荷载作用下的动态响应,以移动荷载作用下Kelvin地基上无限大板挠度的数值计算分析为重点,采用积分变换法求得了Green函数,并就移动集中荷载、移动线源均布荷载和移动矩形均布荷载等荷载... 为评价机场跑道、公路、铁路道床等承载结构在交通荷载作用下的动态响应,以移动荷载作用下Kelvin地基上无限大板挠度的数值计算分析为重点,采用积分变换法求得了Green函数,并就移动集中荷载、移动线源均布荷载和移动矩形均布荷载等荷载工况分别进行讨论,通过线性系统的叠加原理得到了相应的板挠度的积分形式解,并对此进行了数值计算分析.通过具体算例,对板挠度的时间变化规律、空间分布规律等重要特性以及地基阻尼、荷载移动速度等参数的影响效果进行了分析.发现板挠度分布受荷载移动速度的影响,而且随着地基阻尼的增大影响渐趋明显. 展开更多
关键词 移动荷载 无限大板 稳态响应 GREEN函数 Kelvin地基
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移动最小二乘近似函数中样条权函数的研究 被引量:17
11
作者 龙述尧 刘凯远 胡德安 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期10-13,18,共5页
局部边界积分方程方法是无网格方法的一种,它采用移动最小二乘近似试函数,且只包含中心在所考虑节点的局部边界上的边界积分.本文详细研究了移动最小二乘法中样条权函数的构造及其性质,并将各种样条权函数应用于弹性力学平面问题的局部... 局部边界积分方程方法是无网格方法的一种,它采用移动最小二乘近似试函数,且只包含中心在所考虑节点的局部边界上的边界积分.本文详细研究了移动最小二乘法中样条权函数的构造及其性质,并将各种样条权函数应用于弹性力学平面问题的局部边界积分方程方法中,研究了它对计算结果的收敛性、稳定性和精度的影响.算例表明,高阶样条权函数在局部边界积分方程方法中有好的收敛性、稳定性和精度. 展开更多
关键词 移动最小二乘近似函数 局部边界积分方程方法 样条权函数 索波列夫模
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随机结构动力可靠度分析的概率密度演化方法 被引量:27
12
作者 李杰 陈建兵 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期121-125,共5页
基于随机结构动力反应分析的概率密度演化方法 ,提出了一类新的随机结构动力可靠度分析方法。在随机结构动力反应概率密度演化方程的基础上 ,对于首次超越问题 ,根据所给的首次超越破坏准则施加相应的吸收壁边界条件 ,求解具有吸收壁边... 基于随机结构动力反应分析的概率密度演化方法 ,提出了一类新的随机结构动力可靠度分析方法。在随机结构动力反应概率密度演化方程的基础上 ,对于首次超越问题 ,根据所给的首次超越破坏准则施加相应的吸收壁边界条件 ,求解具有吸收壁边界条件的概率密度演化方程并在安全域内积分 ,给出结构的动力可靠度。结合精细时程积分方法和具有 TVD性质的差分格式 ,讨论了计算结构动力可靠度的数值方法。 展开更多
关键词 随机结构 动力可靠度 概率密度 精细积分法 TVD差分格式
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疲劳裂纹扩展中单峰过载引起的残余应力强度因子计算 被引量:7
13
作者 张丽娜 吴学仁 刘建中 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期432-437,共6页
采用弹塑性有限元方法,模拟由不同过载比单峰过载引起的有限宽板单边裂纹试件裂纹尖端附近的残余应力分布。选用混合高斯模型(正态高斯模型结合高斯指数衰减模型)对沿裂纹方向的残余应力作回归分析,得到残余应力σres与过载应力强度因子... 采用弹塑性有限元方法,模拟由不同过载比单峰过载引起的有限宽板单边裂纹试件裂纹尖端附近的残余应力分布。选用混合高斯模型(正态高斯模型结合高斯指数衰减模型)对沿裂纹方向的残余应力作回归分析,得到残余应力σres与过载应力强度因子Ko1的关系式。在此基础上,利用权函数法计算残余应力强度因子Kres,为建立基于裂尖残余应力的裂纹扩展模型创造条件。 展开更多
关键词 疲劳裂纹扩展 单峰过载 残余应力 权函数 弹塑性有限元
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二维层状地基格林函数的求解 被引量:6
14
作者 韩泽军 林皋 李建波 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期99-107,共9页
提出了求解二维层状地基内部格林函数的混合数值算法。利用傅里叶变换将二维层状各向同性地基的波动方程转换为频率-波数域内的两点边值问题的常微分方程,运用精细积分方法求解并得到频率-波数域内的动力柔度系数,最后利用傅里叶逆变换... 提出了求解二维层状地基内部格林函数的混合数值算法。利用傅里叶变换将二维层状各向同性地基的波动方程转换为频率-波数域内的两点边值问题的常微分方程,运用精细积分方法求解并得到频率-波数域内的动力柔度系数,最后利用傅里叶逆变换得到层状地基内部的格林函数。本文提出的混合数值算法克服了已有算法的局限性,对于层状地基有广泛的适用性,对层状地基的层数和厚度均没有任何限制,不仅可以求解层状地基表面的动力响应,而且可以求解层状地基内部节点格林函数。混合数值算法基于矩阵运算,从而数值计算稳定,并且有较高的计算效率。数值算例验证了本文算法的高精度。 展开更多
关键词 混合数值算法 层状地基 格林函数 精细积分算法
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单机架可逆冷轧机工作辊热变形计算 被引量:4
15
作者 白金兰 周存龙 +2 位作者 王军生 王国栋 刘相华 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期150-154,187,共6页
在分析了影响冷轧工作辊热变形的因素基础上,用数值积分的方法计算了冷轧过程中的塑性变形功和摩擦热,进而用简化方法计算了工作辊周向热流,从而确定轧辊表面温度后,采用差分法计算了工作辊内部的温度场以及热变形,并开发了相应的计算... 在分析了影响冷轧工作辊热变形的因素基础上,用数值积分的方法计算了冷轧过程中的塑性变形功和摩擦热,进而用简化方法计算了工作辊周向热流,从而确定轧辊表面温度后,采用差分法计算了工作辊内部的温度场以及热变形,并开发了相应的计算程序。用该程序计算并分析了某单机架可逆冷轧机工作辊温度场和热凸度规律,实例证明,该方法精度满足实际要求,为该轧机板形控制提供了分析依据。 展开更多
关键词 单机架可逆冷轧机 工作辊 温度场 热变形 数值积分法
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基于矩阵特殊运算的高阶流形单元分析 被引量:12
16
作者 林绍忠 祁勇峰 苏海东 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2006年第3期36-39,共4页
在数值流形法的单元分析中广泛采用单纯形积分进行精确积分,然而在高阶数值流形法中采用单纯形积分并不容易,因为要求被积函数为显式多项式函数。采用Kronecker积、Hadamard积和拉直等矩阵特殊运算进行高阶流形单元分析,使得单元矩阵的... 在数值流形法的单元分析中广泛采用单纯形积分进行精确积分,然而在高阶数值流形法中采用单纯形积分并不容易,因为要求被积函数为显式多项式函数。采用Kronecker积、Hadamard积和拉直等矩阵特殊运算进行高阶流形单元分析,使得单元矩阵的推导过程简单且被积函数易表示为多项式形式。在此基础上,开发了三维弹性连续体静力分析的高阶数值流形法程序。通过实例验证了公式和程序的正确性。 展开更多
关键词 数值流形法 高阶覆盖函数 单元分析 矩阵特殊运算 单纯形积分
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用Melnikov函数的数值积分法估计混沌阈值 被引量:11
17
作者 李亚峻 李月 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2004年第12期2692-2695,共4页
用Melnikov方法对含高阶非线性项的微分方程进行研究。由于很难得到Melnikov函数的解析表达式,故采用数值积分法求解,从而得到可能出现混沌的阈值曲线。并由给定参数计算出相应的混沌阈值,数值仿真结果与Melnikov函数的数值解是一致的。
关键词 MELNIKOV函数 数值积分法 SIMPSON公式 混沌
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多电极电磁流量计权重函数的仿真研究 被引量:5
18
作者 孔令富 杜胜雪 李英伟 《计量学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期58-62,共5页
采用有限元方法,针对三对电极电磁流量计电极在不同位置时权重函数分布情况进行数值仿真。提出2个描述权重函数分布均匀度的指标:最大偏差和整体均匀度,并在电极数目和位置不同情况下对权重函数的分布情况进行分析比较。结果表明,... 采用有限元方法,针对三对电极电磁流量计电极在不同位置时权重函数分布情况进行数值仿真。提出2个描述权重函数分布均匀度的指标:最大偏差和整体均匀度,并在电极数目和位置不同情况下对权重函数的分布情况进行分析比较。结果表明,电磁流量计权重函数分布不仅与电极数目有关,还与电极所在的位置有关。通过合理设计电极位置,三对电极电磁流量计在权重函数分布均匀度和平均强度两方面都优于单电极对电磁流量计。 展开更多
关键词 计量学 多电极电磁流量计 权重函数 有限元方法 数值仿真
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权函数水文频率分析方法的一种应用 被引量:5
19
作者 梁忠民 宁方贵 王钦钊 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期95-98,共4页
以 (单 )权函数法的理论结果为基础 ,不需引入第二权函数 ,通过联解两个超越方程 ,在权函数法的框架下同时解决皮尔逊Ⅲ型 (P Ⅲ )分布的变差系数 (Cv)和偏态系数 (Cs)的估计问题 .计算结果表明 ,修改后的方法统计性能较优 。
关键词 权函数法 线性矩法 变差系数 偏态系数 水文频率分析法
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土坡稳定分析普遍极限平衡法的数值解研究 被引量:26
20
作者 戴自航 沈蒲生 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期327-331,共5页
建立了适于边坡稳定分析简单的平面直角坐标系。提出了基于边坡稳定分析普遍极限平衡法原理的数值积分解法 ,推导了圆弧滑面和复合滑面力矩平衡和力平衡安全系数积分表达式 ,建议了一简单而适用的内部力函数。开发了普遍极限平衡数值积... 建立了适于边坡稳定分析简单的平面直角坐标系。提出了基于边坡稳定分析普遍极限平衡法原理的数值积分解法 ,推导了圆弧滑面和复合滑面力矩平衡和力平衡安全系数积分表达式 ,建议了一简单而适用的内部力函数。开发了普遍极限平衡数值积分解的计算和图形处理程序。以实例进行介绍 ,并与其他方法进行了比较 ,揭示了边坡土体内下滑力和抗滑力的分布规律 ,及内部水平推力和剪力的分布特征 。 展开更多
关键词 土坡 稳定分析 极限平衡法 数值解
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