逐步积分算法论文-谢金哲,吴斌,杨浩文

逐步积分算法论文-谢金哲,吴斌,杨浩文

导读:本文包含了逐步积分算法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:结构动力分析,逐步积分方法,有限单元法,几何非线性

逐步积分算法论文文献综述

谢金哲,吴斌,杨浩文[1](2019)在《基于能量守恒的平面大变形欧拉梁逐步积分算法》一文中研究指出建立了用于描述平面欧拉梁大变形状态的形函数,并在动力响应数值分析中通过运用能量方法实现了算法的无条件稳定。空间离散采用对水平位移和竖向位移独立插值的方法,使其能够描述欧拉梁大变形状态。在时间离散上采用单参数修正方法对速度-加速度关系进行修正,实现了保守荷载作用下的结构能量守恒,同时该算法具有二阶局部精度。通过叁个数值模拟算例验证了算法的有效性。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年15期)

杨浩文,吴斌,潘天林,谢金哲[2](2019)在《Timoshenko梁能量守恒逐步积分算法》一文中研究指出该文提出了Timoshenko梁非线性动力分析的能量守恒逐步积分算法。采用共旋技术考虑结构的几何非线性,空间离散采用相关插值形式,避免了剪切锁定现象。在时间离散时利用多参数修正方法对等效的节点动力平衡方程进行修正,实现了离散系统在保守荷载作用下的能量守恒。算法具备二阶局部精度,与已有的平均加速度方法和隐式中点方法相比,具有更好的数值稳定性。在二维情形下与Simo方法对比,指出了Simo方法在受保守外弯矩作用时系统能量不守恒。最后,通过叁个数值模拟算例验证了算法的性能和能量守恒特性。(本文来源于《工程力学》期刊2019年06期)

谢金哲[3](2018)在《平面大变形欧拉梁结构的能量一致逐步积分算法》一文中研究指出逐步积分算法是求解结构动力响应的重要手段之一,而稳定性则是评价逐步积分算法性能的重要指标。经典逐步积分算法诸如中心差分法和Newmark-β方法在线性体系下的稳定性已经得到了充分的研究。逐步积分方法在线性系统的稳定性结论通常不适用于非线性系统,在线性系统中使用的稳定性判别方法如谱半径法和极点法等也无法在非线性系统中运用。能量有界则是判定算法稳定的普适性准则,能量方法(包括能量守恒方法及能量一致方法)通过引入能量控制方程保证算法在非线性系统下具有无条件稳定性。但是该方法在推导过程中会利用计算单元特性进行公式简化,导致该类方法只适用于特定单元。也存在具有普适性的能量方法,此类方法在实际计算中的效果需要算例来验证。欧拉梁是一类结构计算中常见的单元,目前尚未见到能量方法在平面大变形下欧拉梁单元上的应用,有必要对其开展相关研究。本文针对基于能量一致的平面大变形欧拉梁结构进行了如下研究:(1)建立了平面大变形欧拉梁的有限元模型。以工程应变为轴线应变,采用纵向和横向位移场独立插值并考虑大转角的影响,建立了平面大变形欧拉梁有限元模型。与精确解对比的结果表明该模型具有良好的收敛性,验证了模型的可靠性。(2)对经典能量方法进行了理论推导,分析表明非线性修正方法适合作为本文有限元模型的逐步积分方法。对非线性修正方法的相关理论进行了补充:针对模型特性调整了变形能计算式;提出了非线性修正方法在考虑阻尼情况下的表达式;证明了该算法在能量耗散系统中具有能量一致性;根据能量方法的数学特性分析了代数方程组的求解方法;针对非线性修正方法的推导思路,提出了具有更高精度的多参数修正方法。(3)开展了能量方法稳定性以及迭代方法可靠性验证。分别采用能量方法和平均加速度方法完成了结构动力响应求解。从精度、稳定性以及计算代价叁个方面讨论了能量方法的性能。计算结果表明,在相同计算步长下能量方法和平均加速度方法的精度基本相同。在部分算例中计算步长较大时线弹性体系下无条件稳定的平均加速度方法出现了失稳,而能量方法维持稳定,其代价是能量方法的计算耗时较长。但可通过增大计算步长来减少计算步数,有效减少计算耗时。计算结果同样表明本文提出的代数方程迭代方法能够满足能量方法的需求。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

王焕定,马赫,曾森[4](2008)在《结构动力学逐步积分算法稳定性讨论》一文中研究指出美国着名计算结构力学专家、地震工程专家Ray W Clough和Anil K Chopra分别写有在全世界范围内有很大影响的专着《DYNAMICS OF STRUCTURES》.两部着作在关于逐步积分算法的论述中都曾指出加速度由当前位移和速度代入运动方程求解将能得到更好的结果.但这一点存在可商榷之处,为避免读者误用,从算法的稳定性出发,经分析指出:专着观点应用于Newmark法增量格式时确实使得算法的谱半径有所减小;然而,应用于Newmark法全量格式时,算法特性并未发生改变,结果得不到改善;此外,书中给出了增量格式Wilsonθ法的推导步骤,按此推导的算法相对于全量格式稳定界限发生了改变——只有当θ≥1.5时算法才是无条件稳定的.如果误将加速度由当前位移和速度代入运动方程求解推广到Wilsonθ法全量格式,算法的稳定性将变得非常差.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2008年10期)

刘祥庆,刘晶波,丁桦[5](2007)在《时域逐步积分算法稳定性与精度的对比分析》一文中研究指出选取8种时域逐步积分算法,系统对比分析算法的稳定性和计算精度。介绍时域逐步积分算法理论精度和计算精度的概念:计算时间步长趋于0时算法表现出来的精度为理论精度,而在实际计算中一般选取在满足稳定性条件下尽可能大的时间步长,此时算法表现出来的精度为计算精度。分析结果表明,算法的计算精度与理论精度是不一致的,算法的计算精度与其振幅衰减率和周期延长率相一致。对算法的计算精度从理论上进行推导分析,得到无阻尼情况下振幅衰减率与周期延长率的显式表达公式。给出线弹性和弹塑性情况下的单自由度结构振动算例,对算法在弹塑性情况下的表现进行初步研究。结合算例计算结果与理论分析,可以清楚地揭示不同算法在实际计算中的表现,从而为在实际计算中选取合适的积分算法提供参考。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2007年S1期)

逐步积分算法论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

该文提出了Timoshenko梁非线性动力分析的能量守恒逐步积分算法。采用共旋技术考虑结构的几何非线性,空间离散采用相关插值形式,避免了剪切锁定现象。在时间离散时利用多参数修正方法对等效的节点动力平衡方程进行修正,实现了离散系统在保守荷载作用下的能量守恒。算法具备二阶局部精度,与已有的平均加速度方法和隐式中点方法相比,具有更好的数值稳定性。在二维情形下与Simo方法对比,指出了Simo方法在受保守外弯矩作用时系统能量不守恒。最后,通过叁个数值模拟算例验证了算法的性能和能量守恒特性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

逐步积分算法论文参考文献

[1].谢金哲,吴斌,杨浩文.基于能量守恒的平面大变形欧拉梁逐步积分算法[J].振动与冲击.2019

[2].杨浩文,吴斌,潘天林,谢金哲.Timoshenko梁能量守恒逐步积分算法[J].工程力学.2019

[3].谢金哲.平面大变形欧拉梁结构的能量一致逐步积分算法[D].哈尔滨工业大学.2018

[4].王焕定,马赫,曾森.结构动力学逐步积分算法稳定性讨论[J].哈尔滨工业大学学报.2008

[5].刘祥庆,刘晶波,丁桦.时域逐步积分算法稳定性与精度的对比分析[J].岩石力学与工程学报.2007

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