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一类高精度TVD差分格式及其应用 被引量:1
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作者 郑华盛 赵宁 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期550-554,676,共5页
构造了一维非线性双曲型守恒律的一个新的高精度、高分辨率的守恒型TVD差分格式。其构造思想是:首先,将计算区间划分为若干个互不相交的小区间,再根据精度要求等分小区间,通过各细小区间上的单元平均状态变量,重构各细小区间交界面上的... 构造了一维非线性双曲型守恒律的一个新的高精度、高分辨率的守恒型TVD差分格式。其构造思想是:首先,将计算区间划分为若干个互不相交的小区间,再根据精度要求等分小区间,通过各细小区间上的单元平均状态变量,重构各细小区间交界面上的状态变量,并加以校正;其次,利用近似R iemann解计算细小区间交界面上的数值通量,并结合高阶Runge-Kutta TVD方法进行时间离散,得到了高精度的全离散方法。证明了该格式的TVD特性。该格式适合于使用分量形式计算而无须进行局部特征分解。通过计算几个典型的问题,验证了格式具有高精度、高分辨率且计算简单的优点。 展开更多
关键词 双曲型守恒律 高阶精度 tvd差分格式 欧拉方程组
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非线性双曲型守恒律的两步二阶TVD差分格式 被引量:1
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作者 于恒 张慧生 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期414-418,共5页
通过 Mac Cormack格式和 Warming- Beam的结合 ,构造了一种非常简单的两步二阶 TVD差分格式。该差分格式更适合于使用分量形式差分计算而无须对欧拉方程组进行特征解耦。通过对流体力学方程组的大量数值试验 ,并与二阶 ENO格式进行了比... 通过 Mac Cormack格式和 Warming- Beam的结合 ,构造了一种非常简单的两步二阶 TVD差分格式。该差分格式更适合于使用分量形式差分计算而无须对欧拉方程组进行特征解耦。通过对流体力学方程组的大量数值试验 ,并与二阶 ENO格式进行了比较 ,充分显示了该格式高精度。 展开更多
关键词 分量形式 非线性双曲型守恒律 两步二阶tvd差分格式 流体力学 欧拉方程组
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概率密度演化方程TVD格式的自适应时间步长技术及其初值条件改进 被引量:5
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作者 石晟 杜东升 +1 位作者 王曙光 李威威 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1223-1234,共12页
随机性普遍存在于实际工程问题中,而复杂结构的非线性随机响应分析是其中的一个难点,近年发展的概率密度演化方法为此类问题的求解提供了新的途径.由于实际问题的复杂性,概率密度演化方程通常采用数值方法求解,因此提高计算效率和求解... 随机性普遍存在于实际工程问题中,而复杂结构的非线性随机响应分析是其中的一个难点,近年发展的概率密度演化方法为此类问题的求解提供了新的途径.由于实际问题的复杂性,概率密度演化方程通常采用数值方法求解,因此提高计算效率和求解精度对实际应用具有重要意义.本文基于变网格技术,推导了概率密度演化方程在非均匀时间步长上的总变差减小(total variation diminishing,TVD)差分格式,算例结果表明通过自适应插值可将迭代次数减少为原来的43.4%,当随机过程样本持续时间增大时均值估计的平均误差基本不变,而标准差估计的平均误差不断增大,但增大幅度不断减小;计算耗时随样本持续时间的增大也呈增大趋势,而由于使用了时间步长自适应插值算法导致有些情况下长持时样本的计算耗时反而比短持时样本的计算耗时短;在传统的脉冲函数型初值条件基础上,提出了一种高阶导数更稳定的余弦函数型初值条件形式.结果表明,脉冲函数型的初值条件是余弦函数型初值条件的一个特例,当参数取值适当时,余弦函数型初值条件的数值求解结果具有更高的精度.本文的工作进一步完善了概率密度演化方程的求解方法,为其在实际工程中的应用提供了基础. 展开更多
关键词 概率密度演化方程 非均匀时间步长 tvd差分格式 初值条件
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一类TVD型组合差分方法及其在磁流体数值计算中的应用 被引量:13
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作者 冯学尚 范全林 +2 位作者 魏奉思 姚久胜 S.T.Wu 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期300-308,共9页
根据太阳风数值模拟的特点,考虑到算法的质量(收敛速度、稳定性、精度等),结合磁流体数值计算的特性,对三维球坐标下磁流体动力学(MHD)方程组中的流体部分采用一种修正Lax-Friedrichs差分法而对磁场部分采用MacCormack格式,发展了... 根据太阳风数值模拟的特点,考虑到算法的质量(收敛速度、稳定性、精度等),结合磁流体数值计算的特性,对三维球坐标下磁流体动力学(MHD)方程组中的流体部分采用一种修正Lax-Friedrichs差分法而对磁场部分采用MacCormack格式,发展了一类快捷的具有TVD特性的组合数值新方法.作为格式的检验,在一维情况下,将其与PPM格式进行了比较,对一维快慢磁流体激波问题得到了与PPM格式精度相同的结果,然后将其应用到定态太阳风的数值模拟上,在不同等离子体β情形下,可得到理想的太阳风定态结构,为今后将此数值模式应用到具有复杂磁场位型或三维真实太阳风暴的数值模拟研究奠定了基础. 展开更多
关键词 计算 tvd型组合差分格式 磁流体 数值模拟 太阳风
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非线性随机结构动力可靠度的密度演化方法 被引量:28
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作者 陈建兵 李杰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期196-201,共6页
建议了一类新的非线性随机结构动力可靠度分析方法。基于非线性随机结构反应分析的概率密度演化方法,根据首次超越破坏准则对概率密度演化方程施加相应的边界条件,求解带有初、边值条件的概率密度演化方程,可以给出非线性随机结构的动... 建议了一类新的非线性随机结构动力可靠度分析方法。基于非线性随机结构反应分析的概率密度演化方法,根据首次超越破坏准则对概率密度演化方程施加相应的边界条件,求解带有初、边值条件的概率密度演化方程,可以给出非线性随机结构的动力可靠度。研究了数值计算技术,建议了具有自适应功能的TVD差分格式。以具有双线型恢复力性质的8层框架结构为例进行了地震作用下的动力可靠度分析,与随机模拟结果的比较表明,所建议的方法具有较高的精度和效率。 展开更多
关键词 非线性 随机结构 动力可靠度 概率密度演化 tvd差分格式 地震作用 框架结构
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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
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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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局部隐式有限元法 被引量:2
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作者 依凤鸣 吴遇春 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期47-50,共4页
局部隐式有限元法是在一般有限元法的基础上,兼容了TVD差分格式和有限体积法的某些特点,形成的一种新型算法。本文针对Burgers方程推导出了局部隐式有限元法并进行了稳定性分析。认为局部隐式有限元法是一种绝对稳定的方法... 局部隐式有限元法是在一般有限元法的基础上,兼容了TVD差分格式和有限体积法的某些特点,形成的一种新型算法。本文针对Burgers方程推导出了局部隐式有限元法并进行了稳定性分析。认为局部隐式有限元法是一种绝对稳定的方法,且具有快速收敛的性质,是求解非线性偏微分方程的一种有效的数值算法。 展开更多
关键词 局部隐式 有限元法 稳定性 tvd差分格式
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CO_2混相驱五点井网流线模拟 被引量:7
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作者 郭振宇 王晓冬 +2 位作者 汤昌福 刘翰林 杨靖 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2012年第5期88-93,12-13,共6页
为了简化网格模拟环境及降低模拟过程中的数值弥散,采用基于黑油模型的混相驱流线模拟方法,针对五点井网,建立CO2混相驱替的流线模型,耦合五点井网解析速度场;对于显式饱和度及浓度质量守恒方程,建立稳定的TVD(全变差递减法)差分格式;... 为了简化网格模拟环境及降低模拟过程中的数值弥散,采用基于黑油模型的混相驱流线模拟方法,针对五点井网,建立CO2混相驱替的流线模型,耦合五点井网解析速度场;对于显式饱和度及浓度质量守恒方程,建立稳定的TVD(全变差递减法)差分格式;加入黏性修正参数,改进常规混相驱替模型,使模型在低数量的网格环境下能够模拟黏性指进;模拟后期注气并对比Eclipse油藏数值模拟软件模拟结果,验证模型正确性.结果表明:采用高精度差分格式能够有效降低数值弥散,加入黏性修正函数的模型比常规模型能够更精确模拟带有黏性指进现象的驱替过程.该方法可以为制定合理的井网部署方案和混相驱工作制度提供指导. 展开更多
关键词 CO2混相驱 流线 数值模拟 五点井网 tvd差分格式 黏性指进
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基于概率密度演化的基础隔震结构随机响应分析 被引量:2
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作者 叶东繁 刘彦辉 +2 位作者 秦熙 谭平 周福霖 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期1487-1494,共8页
针对抗震结构和基础隔震结构,应用概率密度演化方法对其进行多遇地震作用下的线性随机响应分析。通过引入工程地震动物理随机函数模型,采用数论选点法对多维外荷载随机变量进行离散代表点的生成并求得其赋得概率,利用离散代表点合成地... 针对抗震结构和基础隔震结构,应用概率密度演化方法对其进行多遇地震作用下的线性随机响应分析。通过引入工程地震动物理随机函数模型,采用数论选点法对多维外荷载随机变量进行离散代表点的生成并求得其赋得概率,利用离散代表点合成地震动加速度时程样本作为输入结构的随机激励,对于每条地震波,相当于对结构进行确定性动力反应分析。在求得结构响应及其相关导数后,应用TVD差分格式求解广义概率密度演化方程即可得到所求响应的时变概率密度及其演化。结果表明:基础隔震结构在随机地震作用下相比抗震结构具有良好的减震性能,隔震层的设置能够减小结构位移响应的标准差,减少了结构响应的离散型;概率密度演化方法不仅能够给出结构响应的二阶统计矩,还能全面地反映结构响应的时变概率信息,位移响应的概率密度函数分布不服从正态分布或其他常用分布,且随着时间演化。 展开更多
关键词 概率密度演化方法 基础隔震结构 随机响应 物理随机地震动模型 tvd差分格式
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