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基于多点自由度约束的方向性保形拓扑优化设计方法
被引量：
1
1
作者
朱继宏
王林
+1 位作者
李昱
张卫红
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2016年第10期999-1012,共14页
保持飞行器气动面、功能面等型面的精确外形是飞行器刚度设计的重要内容.为控制飞行器结构局部区域的翘曲变形模式,抑制特定方向上有害的翘曲变形,提出考虑结构方向性保形约束的拓扑优化设计新方法.一方面,引入由保形区域内有限控制点...
保持飞行器气动面、功能面等型面的精确外形是飞行器刚度设计的重要内容.为控制飞行器结构局部区域的翘曲变形模式,抑制特定方向上有害的翘曲变形,提出考虑结构方向性保形约束的拓扑优化设计新方法.一方面,引入由保形区域内有限控制点生成的人工附加弱单元(artificial weak elements,AWEs),使控制点各自由度位移通过多点自由度约束(multi-point constraints,MPCs)传递到AWEs上,约束AWEs的变形能可以实现对保形区域翘曲变形的抑制;另一方面,合理配置多点自由度约束,将需要抑制的特定方向上自由度耦合到AWEs上,从而实现方向性保形优化设计.数值算例证明所提出的优化设计方法能在结构刚度拓扑优化设计的基础上实现对局部保形区域在特定方向上翘曲变形的有效控制,与已有约束所有自由度翘曲变形的保形拓扑优化设计相比,方向性保形优化设计在变形控制效果上更加具有灵活性.
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关键词
拓扑优化
方向性保形
人工附加弱单元
多点自由度约束
局部变形能
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职称材料
基于不动点方法求解非线性Falkner-Skan流动方程
被引量：
1
2
作者
许丁
谢公南
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2015年第1期78-86,共9页
Falkner-Skan流动方程描述绕楔面的流动,该方程具有很强的非线性.首先通过引入变换式,将原半无限大区域上的流动问题转化为有限区间上的两点边值问题.接着基于泛函分析中的不动点理论,采用不动点方法求解两点边值问题从而得到Falkner-S...
Falkner-Skan流动方程描述绕楔面的流动,该方程具有很强的非线性.首先通过引入变换式,将原半无限大区域上的流动问题转化为有限区间上的两点边值问题.接着基于泛函分析中的不动点理论,采用不动点方法求解两点边值问题从而得到Falkner-Skan流动方程的解.最后将不动点方法给出的结果和文献中的数值结果相比较,发现不动点方法得到的结果具有很高的精度,并且解的精度很容易通过迭代而不断得到提高.表明不动点方法是一种求解非线性微分方程行之有效的方法.
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关键词
Falkner-Skan流动
不动点方法
非线性微分方程
边值问题
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职称材料
混合层无粘稳定性分析的Legendre级数解
被引量：
2
3
作者
郭欣
王娴
+1 位作者
许丁
谢公南
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2013年第8期782-794,共13页
基于泛函分析中的不动点理论,采用不动点方法首次获得混合层无粘线性稳定性方程的显式Legendre级数解,该级数解在整个无界流动区域内一致有效.现有基于传统摄动法得到的无界流动区域一致有效解仅适用于长波扰动和中性扰动两种特殊情况,...
基于泛函分析中的不动点理论,采用不动点方法首次获得混合层无粘线性稳定性方程的显式Legendre级数解,该级数解在整个无界流动区域内一致有效.现有基于传统摄动法得到的无界流动区域一致有效解仅适用于长波扰动和中性扰动两种特殊情况,而使用不动点方法可以得到所有不稳定扰动波数的特征解.另外,在不动点方法框架下,扰动相速度和扰动增长率可根据方程的可解性条件来唯一确定.为了验证该方法的有效性,将该方法和现有文献中的数值计算结果相比较,结果表明该方法具有精度高、收敛快等优点.
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关键词
不动点方法
可解性条件
Legendre级数解
Rayleigh稳定性方程
混合层
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职称材料
题名
基于多点自由度约束的方向性保形拓扑优化设计方法
被引量：
1
1
作者
朱继宏
王林
李昱
张卫红
机构
西北工业大学
工程
仿真与
宇航
计算
技术
实验室
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2016年第10期999-1012,共14页
基金
国家自然科学基金(11432011
51521061)
+1 种基金
111引智计划(B07050)
中央高校基本科研业务费(3102014JC02020505)~~
文摘
保持飞行器气动面、功能面等型面的精确外形是飞行器刚度设计的重要内容.为控制飞行器结构局部区域的翘曲变形模式,抑制特定方向上有害的翘曲变形,提出考虑结构方向性保形约束的拓扑优化设计新方法.一方面,引入由保形区域内有限控制点生成的人工附加弱单元(artificial weak elements,AWEs),使控制点各自由度位移通过多点自由度约束(multi-point constraints,MPCs)传递到AWEs上,约束AWEs的变形能可以实现对保形区域翘曲变形的抑制;另一方面,合理配置多点自由度约束,将需要抑制的特定方向上自由度耦合到AWEs上,从而实现方向性保形优化设计.数值算例证明所提出的优化设计方法能在结构刚度拓扑优化设计的基础上实现对局部保形区域在特定方向上翘曲变形的有效控制,与已有约束所有自由度翘曲变形的保形拓扑优化设计相比,方向性保形优化设计在变形控制效果上更加具有灵活性.
关键词
拓扑优化
方向性保形
人工附加弱单元
多点自由度约束
局部变形能
Keywords
topology optimization
directional shape preservation
artificial weak element
multi-point constraint
local strain energy
分类号
V222 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于不动点方法求解非线性Falkner-Skan流动方程
被引量：
1
2
作者
许丁
谢公南
机构
机械结构强度与振动国家重点
实验室
(西安交通
大学
)
西北工业大学工程仿真与宇航计算实验室
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2015年第1期78-86,共9页
基金
国家自然科学基金(11102150)
中央高校基本科研业务费专项资金~~
文摘
Falkner-Skan流动方程描述绕楔面的流动,该方程具有很强的非线性.首先通过引入变换式,将原半无限大区域上的流动问题转化为有限区间上的两点边值问题.接着基于泛函分析中的不动点理论,采用不动点方法求解两点边值问题从而得到Falkner-Skan流动方程的解.最后将不动点方法给出的结果和文献中的数值结果相比较,发现不动点方法得到的结果具有很高的精度,并且解的精度很容易通过迭代而不断得到提高.表明不动点方法是一种求解非线性微分方程行之有效的方法.
关键词
Falkner-Skan流动
不动点方法
非线性微分方程
边值问题
Keywords
Falkner-Skan flow
fixed point method
nonlinear differential equation
boundaryvalue problem
分类号
O351 [理学—流体力学]
TB126 [理学—工程力学]
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职称材料
题名
混合层无粘稳定性分析的Legendre级数解
被引量：
2
3
作者
郭欣
王娴
许丁
谢公南
机构
中煤科工集团西安研究院
西安交通
大学
航天航空学院
西北工业大学工程仿真与宇航计算实验室
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2013年第8期782-794,共13页
基金
国家自然基金资助项目(11102150
11242010)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目
文摘
基于泛函分析中的不动点理论,采用不动点方法首次获得混合层无粘线性稳定性方程的显式Legendre级数解,该级数解在整个无界流动区域内一致有效.现有基于传统摄动法得到的无界流动区域一致有效解仅适用于长波扰动和中性扰动两种特殊情况,而使用不动点方法可以得到所有不稳定扰动波数的特征解.另外,在不动点方法框架下,扰动相速度和扰动增长率可根据方程的可解性条件来唯一确定.为了验证该方法的有效性,将该方法和现有文献中的数值计算结果相比较,结果表明该方法具有精度高、收敛快等优点.
关键词
不动点方法
可解性条件
Legendre级数解
Rayleigh稳定性方程
混合层
Keywords
fixed point method
solvability condition
Legendre series solution
Rayleigh stability equation
mixing layer
分类号
O351 [理学—流体力学]
TB126 [理学—工程力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多点自由度约束的方向性保形拓扑优化设计方法
朱继宏
王林
李昱
张卫红
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2016
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于不动点方法求解非线性Falkner-Skan流动方程
许丁
谢公南
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2015
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
混合层无粘稳定性分析的Legendre级数解
郭欣
王娴
许丁
谢公南
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2013
2
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职称材料
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