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面向大型结构实时计算的显卡加速显式非线性振型叠加法
1
作者
王贞
黄健君
+2 位作者
武文斌
吴斌
徐小洋
《地震工程与工程振动》
北大核心
2025年第5期154-163,共10页
该文针对具有局部耗能非线性的大型桥梁结构的实时计算问题,提出了一种图形处理器(graphics processing unit,GPU)加速的显式非线性振型叠加法(explicit nonlinear mode superposition method,ENMS)。该方法视非线性反力为外荷载,采用...
该文针对具有局部耗能非线性的大型桥梁结构的实时计算问题,提出了一种图形处理器(graphics processing unit,GPU)加速的显式非线性振型叠加法(explicit nonlinear mode superposition method,ENMS)。该方法视非线性反力为外荷载,采用振型叠加法对单积分步线性运动方程进行解耦,并采用显式逐步积分法求解,避免了运动方程迭代求解,利用了振型叠加法的快速计算优势,大幅提升计算效率。针对方程已经解耦的特征,利用GPU加速计算,进一步提升计算效率。某大跨度斜拉桥数值仿真研究表明:对于存在局部非线性的大型多自由度结构,该方法可利用Midas Civil导出的参数方便地进行动力响应求解,结果精度高;对于黏滞阻尼器的指数阻尼Maxwell模型,二分法能够准确求解阻尼力,较好地解决非线性阻尼器建模问题;GPU加速可显著提升显式非线性振型叠加法计算效率。
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关键词
大型桥梁结构
局部非线性
非线性振型叠加法
显式积分算法
GPU加速计算
实时计算分析
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职称材料
考虑时程竖向加速度的Newmark滑块位移法
被引量:
15
2
作者
李红军
迟世春
+1 位作者
钟红
林皋
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第11期2385-2390,共6页
利用改进的Newmark滑块位移法,采用时程竖向加速度计算屈服角加速度,运用拟静力极限平衡分析和地震动力反应分析计算土工结构地震永久变形。算例计算结果表明,屈服角加速度计算采用时程竖向加速度得到的滑动位移位于竖向加速度假定恒定...
利用改进的Newmark滑块位移法,采用时程竖向加速度计算屈服角加速度,运用拟静力极限平衡分析和地震动力反应分析计算土工结构地震永久变形。算例计算结果表明,屈服角加速度计算采用时程竖向加速度得到的滑动位移位于竖向加速度假定恒定向上或向下之间。适当改变筑坝土石料的动力刚度,研究了滑动体位移关于动力刚度的敏感性,为土工建筑物的抗震设计提供依据。
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关键词
时程竖向加速度
时程屈服角加速度
蚁群算法
复合形法
地震滑移
敏感性分析
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职称材料
近似平衡多项式加速度动力显式算法
被引量:
4
3
作者
李常青
楼梦麟
+1 位作者
余志武
蒋立忠
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期475-479,553,共5页
利用已知初始时刻的信息,建立一种可以取到任意阶高精度的多项式加速度单步隐式算法。在该隐式方法中,待求解方程组系数矩阵中质量阵的系数远远大于阻尼阵和刚度阵的系数,略去非对角阻尼阵和非对角刚度阵对方程组的影响,得到一种近似平...
利用已知初始时刻的信息,建立一种可以取到任意阶高精度的多项式加速度单步隐式算法。在该隐式方法中,待求解方程组系数矩阵中质量阵的系数远远大于阻尼阵和刚度阵的系数,略去非对角阻尼阵和非对角刚度阵对方程组的影响,得到一种近似平衡多项式加速度动力显式计算方法。此方法的精度主要由加速度多项式插值的项数、步长、质量阵的条件数、质量刚度比(质量阵和刚度阵的范数之比)决定。在此基础上给出了这种算法的通式,进行了精度分析,结果表明:如果时间步长h足够短,n次加速度近似平衡动力显式算法的精度可以达到O(hn+1)。算例采用5次加速度近似平衡显式算法,计算结果的精确性证明了本算法的可行性。
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关键词
多项式加速度方法
时程分析
显式算法
近似平衡
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职称材料
题名
面向大型结构实时计算的显卡加速显式非线性振型叠加法
1
作者
王贞
黄健君
武文斌
吴斌
徐小洋
机构
武汉理工大学土木工程与建筑学院
武汉理工大学三亚科教创新园
中国建筑第二工程局有限公司华中公司
出处
《地震工程与工程振动》
北大核心
2025年第5期154-163,共10页
基金
国家自然科学基金项目(52078398)
海南省重大科技计划(ZDKJ2021024)。
文摘
该文针对具有局部耗能非线性的大型桥梁结构的实时计算问题,提出了一种图形处理器(graphics processing unit,GPU)加速的显式非线性振型叠加法(explicit nonlinear mode superposition method,ENMS)。该方法视非线性反力为外荷载,采用振型叠加法对单积分步线性运动方程进行解耦,并采用显式逐步积分法求解,避免了运动方程迭代求解,利用了振型叠加法的快速计算优势,大幅提升计算效率。针对方程已经解耦的特征,利用GPU加速计算,进一步提升计算效率。某大跨度斜拉桥数值仿真研究表明:对于存在局部非线性的大型多自由度结构,该方法可利用Midas Civil导出的参数方便地进行动力响应求解,结果精度高;对于黏滞阻尼器的指数阻尼Maxwell模型,二分法能够准确求解阻尼力,较好地解决非线性阻尼器建模问题;GPU加速可显著提升显式非线性振型叠加法计算效率。
关键词
大型桥梁结构
局部非线性
非线性振型叠加法
显式积分算法
GPU加速计算
实时计算分析
Keywords
large-scale bridge structure
local nonlinearity
nonlinear mode superposition
method
explicit
integration
algorithm
s
GPU accelerated computation
real-
time
analysis
分类号
TU311.4 [建筑科学—结构工程]
P315.69 [天文地球—地震学]
TU317 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
考虑时程竖向加速度的Newmark滑块位移法
被引量:
15
2
作者
李红军
迟世春
钟红
林皋
机构
大连理工大学海岸与近海工程国家重点试验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第11期2385-2390,共6页
基金
国家自然科学基金重点项目(No.50639060)
国家自然科学基金面上项目(No.50479057)
文摘
利用改进的Newmark滑块位移法,采用时程竖向加速度计算屈服角加速度,运用拟静力极限平衡分析和地震动力反应分析计算土工结构地震永久变形。算例计算结果表明,屈服角加速度计算采用时程竖向加速度得到的滑动位移位于竖向加速度假定恒定向上或向下之间。适当改变筑坝土石料的动力刚度,研究了滑动体位移关于动力刚度的敏感性,为土工建筑物的抗震设计提供依据。
关键词
时程竖向加速度
时程屈服角加速度
蚁群算法
复合形法
地震滑移
敏感性分析
Keywords
vertical
acceleration
time
-histories
yielding angular
acceleration
time
-histories
ant colony
algorithm
complex
method
earthquake induced sliding movement
sensitivity
analysis
分类号
TV698 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
近似平衡多项式加速度动力显式算法
被引量:
4
3
作者
李常青
楼梦麟
余志武
蒋立忠
机构
中南大学
同济大学
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期475-479,553,共5页
基金
自然科学基金(5107835550938008)
中央高校基本科研业务费基金(20117Q008)
文摘
利用已知初始时刻的信息,建立一种可以取到任意阶高精度的多项式加速度单步隐式算法。在该隐式方法中,待求解方程组系数矩阵中质量阵的系数远远大于阻尼阵和刚度阵的系数,略去非对角阻尼阵和非对角刚度阵对方程组的影响,得到一种近似平衡多项式加速度动力显式计算方法。此方法的精度主要由加速度多项式插值的项数、步长、质量阵的条件数、质量刚度比(质量阵和刚度阵的范数之比)决定。在此基础上给出了这种算法的通式,进行了精度分析,结果表明:如果时间步长h足够短,n次加速度近似平衡动力显式算法的精度可以达到O(hn+1)。算例采用5次加速度近似平衡显式算法,计算结果的精确性证明了本算法的可行性。
关键词
多项式加速度方法
时程分析
显式算法
近似平衡
Keywords
polynomial acceleration method
,
time history analysis
,
explicit algorithm.
分类号
O321 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向大型结构实时计算的显卡加速显式非线性振型叠加法
王贞
黄健君
武文斌
吴斌
徐小洋
《地震工程与工程振动》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
考虑时程竖向加速度的Newmark滑块位移法
李红军
迟世春
钟红
林皋
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
15
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
近似平衡多项式加速度动力显式算法
李常青
楼梦麟
余志武
蒋立忠
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2011
4
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职称材料
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