粘聚裂纹扩展的强化有限元h型网格自适应模拟 被引量：2

1

作者 凌道盛 卜令方 涂福彬 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期241-247,共7页

非连续变形分析和非规则节点处理是基于单元细划的粘聚裂纹扩展网格自适应模拟的关键。首先,利用强化有限单元法中数学单元和物理单元分离的特点,通过引入过渡单元,将适用于非连续变形描述的数学模式覆盖法和方便处理非规则节点的物理... 非连续变形分析和非规则节点处理是基于单元细划的粘聚裂纹扩展网格自适应模拟的关键。首先,利用强化有限单元法中数学单元和物理单元分离的特点,通过引入过渡单元,将适用于非连续变形描述的数学模式覆盖法和方便处理非规则节点的物理模式重构法结合,提出了强化有限单元法的统一关联法则,并导出了相应的单元列式。其次,基于数学裂纹尖端影响域和裂尖单元尺寸,提出了基于强化有限单元法的粘聚裂纹扩展过程模拟的h型网格自适应策略。最后,通过两个算例验证了本文方法的合理性和有效性。 展开更多

关键词 粘聚裂纹 h型网格自适应 非连续变形 非规则节点 强化有限单元法

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改进的Z^2应力恢复过程与h型自适应有限元分析 被引量：4

2

作者 邓建辉 郑宏 +1 位作者 葛修润 熊文林 《计算结构力学及其应用》 CSCD 1996年第4期475-482,共8页

建议了一种较为精确的边界应力求解方法，并用于改进Ｚｉｅｎｋｉｅｗｉｃｚ－Ｚｈｕ（Ｚ２）应力恢复过程。改进过程增加的计算量不大，但可有效地改善后验误差估计精度。ｈ型自适应有限元分析结果表明。

关键词 自适应 有限元 应力恢复过程 后验误差估计

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用于h－收敛自适应有限元分析的一种事后误差估计 被引量：1

3

作者 周本宽 段梅 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第6期645-649,共5页

本文推导了一种ｈ－收敛的新的事后误差估计式，并用数值算例进行了检验。将这种误差估计纳入多变量有限元程序，证明对于自适应有限元分析是行之有效的。

关键词 有限元分析 误差估计 h-收敛 自适应方法

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基于时域边界元法研究应力波在弹塑性半平面域的传播

4

作者 刘建成 李宏军 +1 位作者 赵峰 雷卫东 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第29期12347-12355,共9页

研究弹塑性半平面域应力波传播问题,对于预测和评估工程动力活动中产生的环境振动具有重要的价值。为精确模拟应力波在弹塑性半平面域介质的传播,基于全空间域基本解的弹塑性动力学半平面问题的时域边界元法建立积分方程,仅需对边界和... 研究弹塑性半平面域应力波传播问题,对于预测和评估工程动力活动中产生的环境振动具有重要的价值。为精确模拟应力波在弹塑性半平面域介质的传播,基于全空间域基本解的弹塑性动力学半平面问题的时域边界元法建立积分方程,仅需对边界和屈服域划分网格,对半无限边界构建了一个能够随着应力波的传播实时调整大小的自适应半无限边界单元,该单元外侧结点恰好位于应力波波前位置,从而完全考虑半无限域对应力波传播的影响。以承受爆炸荷载的含半圆柱形沟槽的弹塑性半平面问题作为算例进行了验证,将计算结果与有限元法、弹性时域边界元法、普通弹塑性时域边界元法模拟的结果进行了综合对比,结果表明,该方法能够有效模拟半无限域对应力波传播的影响,在少量网格离散的前提下精确模拟了应力波在弹塑性半平面域中的传播问题。 展开更多

关键词 自适应半无限边界单元 弹塑性半平面问题 应力波传播 时域边界元法

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h-层状自适应边界元方法的算法 被引量：1

5

作者 汪新 邢延 赵志业 《计算力学学报》 CAS CSCD 2000年第2期201-206,222,共7页

给出了 h-层状自适应边界元方法的基本算法 ,并介绍了应用这一算法编写的求解平面弹性静力学问题的计算机程序 Elquahhbe。这个程序中包含一些新的内容 :它的自适应细分过程通过一个新型的误差指示因子加以驱动 ;整个细分过程的信息都... 给出了 h-层状自适应边界元方法的基本算法 ,并介绍了应用这一算法编写的求解平面弹性静力学问题的计算机程序 Elquahhbe。这个程序中包含一些新的内容 :它的自适应细分过程通过一个新型的误差指示因子加以驱动 ;整个细分过程的信息都压缩到两组“指针”数组中 ,对“指针”数组进行简单运算即可得到生成离散网格和装配系统矩阵所需的信息 ,因此较好地解决了数据管理中存储与导出的矛盾。数值算例证明这些方法是行之有效的。 展开更多

关键词 h-层状自适应边界元方法 网格生成 弹性力学

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用基于叠层元的h－p方式自适应有限元计算磁场问题（I）

6

作者 汤蕴 梁艳萍 +3 位作者 吴海容 孟小利 许善椿 范国祥 《哈尔滨电工学院学报》 CSCD 1994年第2期101-109,共9页

对于磁场问题的自适应有限元计算，许多作者采用ｈ加密方式，近几年来，也有一些作者采用ｐ加密方式；关于ｈ－Ｐ加密方式，虽然在理论上早已肯定，却一直未在实际上真正实施。本文在作者关于叠层三角元结构的理论分析基础上，提出两种... 对于磁场问题的自适应有限元计算，许多作者采用ｈ加密方式，近几年来，也有一些作者采用ｐ加密方式；关于ｈ－Ｐ加密方式，虽然在理论上早已肯定，却一直未在实际上真正实施。本文在作者关于叠层三角元结构的理论分析基础上，提出两种磁场有限元计算的简便易行且达到较高精度的ｈ－Ｐ方式自适应方案；并对几个具有解析解的典型问题，从精度和ＣＰＵ时间等方面对ｈ－Ｐ方式和ｈ方式进行了全面的比较。 展开更多

关键词 有限元 叠层元 磁场计算

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内置了最大模误差估计器的自适应有限元法——研究进展与展望 被引量：3

7

作者 袁驷 袁全 +2 位作者 杨帅 王亦平 刘海阳 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期43-58,共16页

新近提出的降阶单元,将常规单元解答的最高次项视为误差项,当作内置的最大模误差估计器;将降低一次的解作为有限元最终解,从而一举实现了按最大模控制误差的自适应有限元算法。降阶单元最初针对结构时程分析的自适应步长算法提出,同时... 新近提出的降阶单元,将常规单元解答的最高次项视为误差项,当作内置的最大模误差估计器;将降低一次的解作为有限元最终解,从而一举实现了按最大模控制误差的自适应有限元算法。降阶单元最初针对结构时程分析的自适应步长算法提出,同时将其推广到一般的一维初值问题和边值问题。其后,将其推广到二维边值问题,构造了任意四边形和三角形降阶单元,已成功求解弹性薄膜挠度、弹性力学平面问题、平面和反平面裂纹问题、中厚板弯曲问题等各类二维问题。近期,又进一步将其推广到诸如非线性初值问题、薄膜结构找形问题、最小曲面问题、薄膜与地基接触、弹塑性扭转问题等非线性问题。该文对这一系列研究进展做了综述性介绍和展望,并给出各类问题的代表性数值算例以展示本法的有效性、灵活性、通用性和可靠性。 展开更多

关键词 自适应有限元法 降阶单元 初值问题 边值问题 最大模

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基于改进四叉树和比例边界有限元法的自适应设计域拓扑优化方法 被引量：3

8

作者 王浩 王江北 +1 位作者 罗浩东 王立文 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期904-915,927,共13页

针对大型结构拓扑优化计算成本高和固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)在优化后结构边界处求解精度低的问题,提出了一种基于SIMP法的自适应设计域(ADD)拓扑优化方法。将改进四叉树法应用在拓扑优化的过程中,通过自动划分不同等级的网格单... 针对大型结构拓扑优化计算成本高和固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)在优化后结构边界处求解精度低的问题,提出了一种基于SIMP法的自适应设计域(ADD)拓扑优化方法。将改进四叉树法应用在拓扑优化的过程中,通过自动划分不同等级的网格单元来减少网格数量、减轻计算负担并提高边界处求解精度;采用比例边界有限元法(SBFEM)实时计算划分后结构的有限元信息,解决了不同等级网格间悬挂节点的问题。所提方法可在初始网格相对较少的情况下得到更加精确的结果,大幅度地降低了计算成本。数值算例结果表明,所提方法在最终结构边界处精度相同的情况下,计算时间最快可缩短为原来的1/100,可以为后续降低大型结构拓扑优化的计算成本提供参考。 展开更多

关键词 拓扑优化 改进四叉树法 比例边界有限元法 网格自适应

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基于非结构化网格的三维大地电磁自适应矢量有限元模拟 被引量：20

9

作者 刘长生 汤井田 +1 位作者 任政勇 冯德山 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1855-1859,共5页

基于能够模拟复杂模型的非结构化网格,提出基于矢量单元的三维自适应有限元大地电磁模拟算法。其过程是:利用残差型的后验误差算子初步估算粗网格上的单元误差,通过加密误差超过限定的单元,生成新的网格;对新的网格重复上一步过程,从而... 基于能够模拟复杂模型的非结构化网格,提出基于矢量单元的三维自适应有限元大地电磁模拟算法。其过程是:利用残差型的后验误差算子初步估算粗网格上的单元误差,通过加密误差超过限定的单元,生成新的网格;对新的网格重复上一步过程,从而得到更加精确的数值结果;重复迭代过程直到计算结果的精度达到预定要求为止,从而生成最优化的有限元网格;基于COMMEMI 3D-1 MT模型的数值模拟,验证本文算法的正确性。研究结果表明:通过自适应的网格加密和迭代求解过程,本文算法可以产生迭代收敛的数值结果,计算结果具有较高的精度。 展开更多

关键词 MT三维正演 非结构化网格 矢量有限元 残差型后验误差 h-型自适应有限元

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汽车空调出风管道气动噪声分析与控制 被引量：22

10

作者 汪怡平 谷正气 +3 位作者 杨雪 李伟平 林肖辉 芦克龙 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期24-28,共5页

通过耦合CFD(Computational Fluid Dynamics)与专业声学代码SYSNOISE求解汽车空调管道气动噪声,即利用LES(Large Eddy Simulation)湍流模型对空调管道的瞬态流场进行求解获得噪声源项,然后将噪声源项作为边界条件导入SYSNOISE来计算噪... 通过耦合CFD(Computational Fluid Dynamics)与专业声学代码SYSNOISE求解汽车空调管道气动噪声,即利用LES(Large Eddy Simulation)湍流模型对空调管道的瞬态流场进行求解获得噪声源项,然后将噪声源项作为边界条件导入SYSNOISE来计算噪声的传播.根据流场分析与声场分析结果对空调管道的结构提出了两种改型方案,并对改型前后的空调系统噪声进行了测试.测试结果表明相比原始空调系统,两种方案都能有效降低噪声且方案二效果更好,驾驶员附近的噪声最大降幅达4.5 dB. 展开更多

关键词 气动噪声 计算流体力学 大涡模拟 FWh声学模型 直接边界元

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基于自适应交叉逼近技术的边界元法在3维静电场中的应用 被引量：2

11

作者 刘守豹 阮江军 +3 位作者 杜志叶 黄道春 张宇娇 王栋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期120-125,共6页

常规边界元法(boundary element method,BEM)因形成的方程矩阵稠密非对称而难以应用于大规模问题,BEM矩阵的存储限制了BEM的工程应用。该文介绍了递阶矩阵(hierarchical matrix,H-matrix)的基本概念,并引入了一种新颖的H-matrix压缩技术... 常规边界元法(boundary element method,BEM)因形成的方程矩阵稠密非对称而难以应用于大规模问题,BEM矩阵的存储限制了BEM的工程应用。该文介绍了递阶矩阵(hierarchical matrix,H-matrix)的基本概念,并引入了一种新颖的H-matrix压缩技术:自适应交叉逼近(adaptive cross approximation,ACA)。通过对普法BEM的节点根据拓扑结构重新分区和编号,可以将方程矩阵分解为若干具有递阶特性的子矩阵,应用自适应交叉逼近技术将这些子矩阵进行低秩分解可大大降低BEM矩阵对内存的消耗。为了对基于ACA技术的BEM内存消耗和有效性进行验证,建立了三维球形电极模型,通过与普通BEM比较,证实了该文方法可显著减小边界元法的内存使用,并验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 边界元法 递阶矩阵 低秩分解 自适应交差逼近

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平面有限元网格生成的自适应技术 被引量：14

12

作者 李水乡 袁明武 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 1999年第4期51-55,共5页

在Watson逐点插入算法的基础上发展了边界自适应和约束结点；巨离自适应技术。与以往的方法相比，该方法不但提高了网格生成的自动化程度，而且使生成的单元数量有所减少。实例表明，该算法对于具有任意边界和任意的未结点的平面区域，... 在Watson逐点插入算法的基础上发展了边界自适应和约束结点；巨离自适应技术。与以往的方法相比，该方法不但提高了网格生成的自动化程度，而且使生成的单元数量有所减少。实例表明，该算法对于具有任意边界和任意的未结点的平面区域，能在最少的人工干预下获得满意的网格划分结果。 展开更多

关键词 有限元 网格自动生成 边界自适应 CAD

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基于自适应交叉近似边界元法的快速声学灵敏度分析 被引量：5

13

作者 郑昌军 陈磊磊 陈海波 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期413-418,424,共7页

基于自适应交叉近似边界元法构造一组快速声学灵敏度分析方法,其中,声学灵敏度分析分别采用直接微分法和伴随变量法;而自适应交叉近似算法被用以克服常规边界元法的高计算量和高存储量的固有缺点。自适应交叉近似算法在迭代求解之前对... 基于自适应交叉近似边界元法构造一组快速声学灵敏度分析方法,其中,声学灵敏度分析分别采用直接微分法和伴随变量法;而自适应交叉近似算法被用以克服常规边界元法的高计算量和高存储量的固有缺点。自适应交叉近似算法在迭代求解之前对边界元系数矩阵进行压缩存储,可以在降低存储量的同时提高求解效率。在声学灵敏度分析中,通过直接使用求解未知边界状态值时保存的压缩系数矩阵,可以进一步提高求解效率。数值算例验证了所构造的方法的计算精度和求解效率,以及在大规模声场问题的最优化分析中的应用潜力。 展开更多

关键词 边界元法 自适应交叉近似 声学灵敏度 直接微分法 伴随变量法

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层次式直接边界元计算VLSI三维互连电容 被引量：2

14

作者 古江春 王泽毅 洪先龙 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第8期635-640,共6页

文中将 Appel处理多体问题的层次式算法思想实现于直接边界元法 ,用以计算 VL SI三维互连寄生电容 .直接边界积分方程同时含有边界上的电势与法向电场强度 ,能比间接边界元法更方便地处理多介质及有限介质结构 .直接边界元法的层次式计... 文中将 Appel处理多体问题的层次式算法思想实现于直接边界元法 ,用以计算 VL SI三维互连寄生电容 .直接边界积分方程同时含有边界上的电势与法向电场强度 ,能比间接边界元法更方便地处理多介质及有限介质结构 .直接边界元法的层次式计算涉及对三种边界 (强加边界、自然边界与介质交界面 )及两种积分核 (1/r与 1/r3)的处理 ,显著区别于基于间接边界元法、仅处理强加边界与一种积分核的层次式算法 .文中以边界元的层次划分为基础 ,实现系数矩阵的层次式形成与存储 ,并在 GMRES迭代中实现层次式矩阵——向量乘法 ,显著提高了计算速度 . 展开更多

关键词 VLSI 寄生电容 直接边界元法 层次式计算

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基于简单WENO-间断Galerkin的Euler方程自适应计算 被引量：3

15

作者 吴泽艳 王立峰 武哲 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期806-814,共9页

为了得到Euler方程的高精度、高分辨率数值解,介绍了间断Galerkin方法、三角形单元上简单WENO限制器的基本原理以及基于自适应网格加密的激波捕捉方法。将简单WENO限制器-间断Galerkin方法应用到曲边四边形单元上,通过单元边界上高斯积... 为了得到Euler方程的高精度、高分辨率数值解,介绍了间断Galerkin方法、三角形单元上简单WENO限制器的基本原理以及基于自适应网格加密的激波捕捉方法。将简单WENO限制器-间断Galerkin方法应用到曲边四边形单元上,通过单元边界上高斯积分点的坐标来搜索相邻单元从而得到相邻单元的单元编号,实现了基于"问题单元"的局部网格加密自适应计算。对若干典型问题进行编程计算,结果表明,简单WENO限制器可以应用到曲边四边形单元上,且可适用于局部网格加密时具有"悬挂节点"的非结构网格上的激波捕捉。 展开更多

关键词 间断GALERKIN方法 简单WENO限制器 EULER方程 自适应计算 曲边四边形单元

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自适应自然单元法研究——自适应细化 被引量：1

16

作者 卢波 丁秀丽 邬爱清 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期295-299,共5页

对h型自适应自然单元法的自适应细化方案进行了初步研究。在ZZ误差分析的基础上实现了节点的自动加密,使得随着自适应细化的进行,求解误差减小,而且误差分布趋于均匀。在数值分析中,主要有两种误差来源——插值误差和积分误差。随着节... 对h型自适应自然单元法的自适应细化方案进行了初步研究。在ZZ误差分析的基础上实现了节点的自动加密,使得随着自适应细化的进行,求解误差减小,而且误差分布趋于均匀。在数值分析中,主要有两种误差来源——插值误差和积分误差。随着节点的加密,Delaunay三角形的尺寸随之减小,三角形内的应力场趋于线性分布,那么插值误差和积分误差也都会随之减小。因而,h型自适应分析可以同时减小上述两种误差而达到不断提高求解精度的目的。由于自然单元法求解依赖于求解域内离散节点的Voronoi结构,建议的细化方案中新节点的引入只需局部调整Delaunay结构,算法的实现极为容易,程序实现简单、高效。研究表明,建议的自适应方案是可行的,自然单元法特别适合进行h型自适应分析。 展开更多

关键词 计算力学 自然单元法 h自适应分析 自适应细化

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偶极子噪声在均匀流管道中传播的声学模型 被引量：1

17

作者 胡彬彬 欧阳华 +1 位作者 吴亚东 杜朝辉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期692-696,共5页

通过建立对流FW-H方程与薄壁边界元法相结合的混合声学模型,研究偶极子噪声在均匀流管道中的传播与散射问题.计算均匀流中的声源及其在管道中的传播,采用对流FW-H方程确定均匀流中的声波传输,采用计算流体力学方法所得流场数据确定气动... 通过建立对流FW-H方程与薄壁边界元法相结合的混合声学模型,研究偶极子噪声在均匀流管道中的传播与散射问题.计算均匀流中的声源及其在管道中的传播,采用对流FW-H方程确定均匀流中的声波传输,采用计算流体力学方法所得流场数据确定气动噪声源,采用薄壁边界元法计算声波在管壁上产生的散射声压,并将数值计算结果与Tyler-Sofrin管道声学理论方法及声学实验所得结果进行对比.结果表明,对流FW-H方程与薄壁边界元法相结合的声学模型可用于偶极子噪声在均匀流管道中传播特性的预测,并可准确预测风扇偶极子噪声在机匣内的传播. 展开更多

关键词 偶极子 噪声 管道 气动声学 边界元法 对流FW-h方程

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无网格Galerkin法的理论进展及其应用研究 被引量：3

18

作者 李晶 杨玉英 刘红生 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期186-191,共6页

无网格Galerkin(Element-free Galerkin,EFG)法是无网格方法中应用比较广泛的一种,在介绍其基本特点和原理的基础上,对其移动最小二乘近似过程中涉及到的基函数、权函数的选择、影响域半径的确定等方面取得的新进展进行了介绍.并针对本... 无网格Galerkin(Element-free Galerkin,EFG)法是无网格方法中应用比较广泛的一种,在介绍其基本特点和原理的基础上,对其移动最小二乘近似过程中涉及到的基函数、权函数的选择、影响域半径的确定等方面取得的新进展进行了介绍.并针对本征边界条件的满足,离散和积分方案的实施,自适应分析及误差分析的应用等一系列相关问题的研究现状及取得的成果进行了详细阐述.同时以受均布载荷的悬臂梁为例,编制了EFG平面弹性程序,验证了EFG法的可行性.最后针对EFG法存在的不足,提出了几个研究方向. 展开更多

关键词 无网格GALERKIN法 移动最小二乘 权函数 影响域半径 本征边界条件 自适应 误差分析

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三维弹性接触问题边界元法的一种误差直接估计 被引量：3

19

作者 姚振汉 刘永健 《燕山大学学报》 CAS 2004年第2期95-98,共4页

将作者研究组关于二维边界元法误差直接估计的早期工作推广到三维弹性接触问题,提出了当域内点趋于边界时计算内点位移的极限的算法,并把接触面两边物体相应点的位移极限值之差的某种度量作为三维弹性接触问题边界元法误差的一种直接估... 将作者研究组关于二维边界元法误差直接估计的早期工作推广到三维弹性接触问题,提出了当域内点趋于边界时计算内点位移的极限的算法,并把接触面两边物体相应点的位移极限值之差的某种度量作为三维弹性接触问题边界元法误差的一种直接估计。给出的三维弹性接触问题的算例证明了这种直接估计和相应的自适应计算方案的有效性。 展开更多

关键词 边界元法 误差估计 自适应方案 三维弹性接触问题

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三维体单元多级细化方法研究 被引量：1

20

作者 赵建国 孙大乐 陈良玉 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1487-1490,共4页

传统方法采用六面体单元进行局部细化,模型准备时间长,对于复杂边界处容易造成单元畸变,甚至需要四面体单元过渡,大大降低了求解精度.在h法和原有单元过渡法的基础上,提出了体单元多级细化方法,并给出了实现形式,然后通过与Hertz法和常... 传统方法采用六面体单元进行局部细化,模型准备时间长,对于复杂边界处容易造成单元畸变,甚至需要四面体单元过渡,大大降低了求解精度.在h法和原有单元过渡法的基础上,提出了体单元多级细化方法,并给出了实现形式,然后通过与Hertz法和常规细化法的对比,验证了该方法的有效性.最后,针对多级细化带来的边界过刚度问题,采用扩大细化区的方法予以解决,并以轧机辊系接触问题为例进行了分析验证. 展开更多

关键词 局部细化 h法 三维多级细化 边界过刚度 辊系接触

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