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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 234 毫秒
1.
程荣军  程玉民 《物理学报》2007,56(10):5569-5574
利用无网格有限点法求带有源参数的一维热传导反问题,推导了相应的离散方程.与其他基于网格的方法相比,有限点法采用移动最小二乘法构造形函数,只需要节点信息,不需要划分网格,用配点法离散求解方程,可以直接施加边界条件,不需要在区域内部求积分,减小了计算量.用有限点法求解热传导反问题具有数值实现简单、计算量小、可以任意布置节点等优点.最后通过算例验证了该方法的有效性.  相似文献   

2.
杜红秀  魏宏  秦义校  李中华  王同尊 《物理学报》2015,64(10):100204-100204
面对土木工程与机械工程中广泛存在的轴对称力学问题, 采用具有离散点插值特性的无网格方法形函数, 结合弹性力学空间轴对称问题的最小势能原理, 建立了轴对称构件力学分析的插值粒子法. 本文无网格法方法构造形函数不依赖网格, 也具有像有限元法一样可直接施加边界条件的优点. 本方法能直接获得全域连续应力场, 避免了有限元法应力后处理二次拟合带来的计算误差. 最后通过实例分析, 验证了所建立的无网格方法的有效性.  相似文献   

3.
杨秀丽  戴保东  栗振锋 《物理学报》2012,61(5):50204-050204
复变量移动最小二乘法构造形函数, 其优点是采用一维基函数建立二维问题的试函数, 使得试函数中所含的待定系数减少, 从而有效提高计算效率. 文章基于复变量移动最小二乘法和局部Petrov-Galerkin弱形式, 采用罚函数法施加边界条件, 推导相应的离散方程, 提出弹性力学的复变量无网格局部Petrov-Galerkin法. 数值算例验证了该方法的有效性.  相似文献   

4.
耦合径向基函数与多项式基函数的无网格方法   总被引:3,自引:1,他引:2  
耦合径向基函数和多项式基函数,形成一种新的近似函数.该近似函数对散乱分布的离散数据点进行逼近时,只需节点信息,不需要划分网格.详细描述了耦合近似函数的建立、属性、插值行为及其形函数和形函数导数的性质.最后引入修正变分原理和单位分解积分技术求解边值问题,并给出了计算实例,表明耦合径向基函数和多项式基函数是一种非常有效的方法.  相似文献   

5.
侯祥林  刘铁林  翟中海 《物理学报》2011,60(9):90202-090202
针对椭圆类非线性偏微分方程边值问题,以差分法和动态设计变量优化算法为基础,以离散网格点未知函数值为设计变量,以离散网格点的差分方程组构建为复杂程式化形式的目标函数.提出一种求解离散网格点处未知函数值的优化算法.编制了求解未知离散点函数值的通用程序.求解了具体算例.通过与解析解对比,表明了本文提出求解算法的有效性和精确性,将为更复杂工程问题分析提供良好的解决方法. 关键词: 非线性偏微分方程 边值问题 动态设计变量优化算法 程序设计  相似文献   

6.
李中华  秦义校  崔小朝 《物理学报》2012,61(8):80205-080205
采用具有离散点插值特性的重构核粒子法形函数, 较精确地重构弹性体 变形的位移试函数, 再与弹性力学的最小势能原理相结合, 形成新的分析弹性力 学平面问题的插值型重构核粒子法. 由于插值型重构核粒子法形函数具有点插值特性和不低于核函数 的高阶光滑性, 因而既克服了多数无网格方法处理本质边界条件的困难, 也保证了较高的数值精度. 与早期的无网格方法相比, 本方法具有精度高、解题规模较小、可直接施加边界条件等优点. 通过对典型弹性力学问题数值模拟, 验证了所提方法的有效性和正确性.  相似文献   

7.
郑保敬  戴保东 《物理学报》2010,59(8):5182-5189
将滑动Kriging插值法与无网格局部Petrov-Galerkin法相结合,采用Heaviside分段函数作为局部弱形式的权函数,提出改进的无网格局部Petrov-Galerkin法,进一步将这种无网格法应用于位势问题,并推导相应的离散方程.因为滑动Kriging插值法构造的形函数满足Kronecker函数性质,所以本文建立的改进的无网格局部Petrov-Galerkin法可以像有限元法一样直接施加边界条件;由于采用Heaviside分段函数作为局部弱形式的权函数,因此在计算刚度矩阵时只涉及边界积分,而没有区域积分.此外,还对本方法中一些重要参数的选取进行了研究.数值算例表明,本文建立的改进的无网格局部Petrov-Galerkin法具有数值实现简单、计算量小以及方便施加边界条件等优点.  相似文献   

8.
周建美  张烨  汪宏年  杨守文  殷长春 《物理学报》2014,63(15):159101-159101
本文基于电场矢势与标势分解的耦合势有限体积法研究建立一套各向异性地层中海洋可控源电磁法的三维响应的高效数值模拟技术.首先引入电场的矢势和标势,将电场分解为无散场和无旋场之和,Maxwell方程转换为关于矢势与标势的混合Helmholtz方程,克服低感应数问题.在此基础上,借助Yee氏交错网格和有限体积法以及非均质单元中等效电导率公式,建立混合Helmholtz方程的离散方程.并采用直接法求解器PARDISO求解离散方程,有效保证在大的求解空间中仍然能够获得电磁场稳定可靠的数值解.此外,在数值模拟中利用差异场技术,克服源的奇异性问题,尽可能提高近场的计算精度.与解析解的对比证明了该算法的有效性.数值模拟结果表明,海洋可控源电磁法沿测线方向的电场,对油气藏的纵向电阻率敏感,对横向电阻率不敏感;对油气藏上方的覆盖层的纵向电阻率和横向电阻率都敏感.  相似文献   

9.
将比例边界等几何Mortar方法用于求解热传导问题。该方法可将全域分解为若干子域,针对每个子域分别建模和剖分网格,交界面网格无需逐点匹配;各子域交界面之间的连续条件可被Mortar条件满足;只需对子域的边界采用NURBS基函数进行等几何建模与离散,使问题降低一维,并避免了几何模型与计算模型之间的误差。数值算例表明该方法具有收敛性有保证,计算精度高的特点。  相似文献   

10.
戴保东  程玉民 《物理学报》2007,56(2):597-603
将基于径向基函数构造的具有插值特性的近似函数和局部边界积分方程方法相结合,建立了求解势问题的径向基函数——局部边界积分方程方法,推导了相应离散方程.与其他边界积分方程的无网格方法相比,本文方法具有数值实现过程简单、计算量小、精度高的优点,并可直接施加边界条件.最后通过算例说明了该方法的有效性. 关键词: 径向基函数 无网格方法 局部边界积分方程 势问题  相似文献   

11.
邹诗莹  席伟成  彭妙娟  程玉民 《物理学报》2017,66(12):120204-120204
在改进的无单元Galerkin方法的基础上,将能反映裂纹尖端附近应力奇异性的特征项r~(1/2)引入改进的移动最小二乘法的基函数中,将断裂力学和改进的无单元Galerkin方法结合,研究了线弹性断裂力学的改进的无单元Galerkin方法,并对含反射裂缝的机场复合道面层状体系结构进行了数值分析.本文的理论为机场复合道面断裂力学分析提供了一种新方法.  相似文献   

12.
A complex variable meshless method for fracture problems   总被引:4,自引:0,他引:4  
1 Introduction The meshless (or meshfree) method has been a hot topic and the development trend of numerical methods for many science and engineering problems in recent years. Comparing with the conventional numerical methods, such as the finite element method and the boundary element method, the meshless method is an approximation based on nodes, and does not form a mesh to determine the shape function in the domain, in which a problem is to be solved. The meshless method has some advantages …  相似文献   

13.
On the basis of the complex variable moving least-square (CVMLS) approximation, a complex variable meshless local Petrov-Galerkin (CVMLPG) method is presented for transient heat conduction problems. The method is developed based on the CVMLS approximation for constructing shape functions at scattered points, and the Heaviside step function is used as a test function in each sub-domain to avoid the need for a domain integral in symmetric weak form. In the construction of the well-performed shape function, the trial function of a two-dimensional (2D) problem is formed with a one-dimensional (1D) basis function, thus improving computational efficiency. The numerical results are compared with the exact solutions of the problems and the finite element method (FEM). This comparison illustrates the accuracy as well as the capability of the CVMLPG method.  相似文献   

14.
王超  王发杰  谷岩  王晓 《计算物理》2021,38(5):612-622
将局部基本解方法应用于静电场问题的模拟与分析。局部基本解方法是利用控制方程的基本解,基于局部理论和移动最小二乘原理提出的一种无网格算法。相比于有限元和有限差分等传统网格类方法,该方法仅需离散节点,避免了复杂的网格剖分难题。作为一种半解析数值技术,物理问题的基本解被作为插值基函数建立数值离散模型,从而保证了算法的较高精度。此外,与具有全局离散格式的无网格方法相比,局部基本解法更适用于高维复杂几何和大尺度模拟。二维和三维数值试验表明,该方法具有实施方便灵活,计算精度高和计算速度快等优势。为静电场仿真研究开辟新的途径,拓展了局部基本解方法的应用领域。  相似文献   

15.
彭妙娟  刘茜 《物理学报》2014,63(18):180203-180203
基于改进的复变量移动最小二乘法,提出了二维黏弹性问题的改进的复变量无单元Galerkin方法.采用改进的复变量移动最小二乘法建立形函数,根据Galerkin积分弱形式建立求解方程,并用罚函数法施加本质边界条件,推导了二维黏弹性问题的改进的复变量无单元Galerkin方法的计算公式.最后,通过实际算例,将计算结果与复变量无单元Galerkin方法及有限元法的结果进行了对比,说明了本文方法具有更高的计算精度和计算效率.  相似文献   

16.
In this work, digital photoelasticity technique is used to estimate the crack tip fracture parameters for different crack configurations. Conventionally, only isochromatic data surrounding the crack tip is used for SIF estimation, but with the advent of digital photoelasticity, pixel-wise availability of both isoclinic and isochromatic data could be exploited for SIF estimation in a novel way. A linear least square approach is proposed to estimate the mixed-mode crack tip fracture parameters by solving the multi-parameter stress field equation. The stress intensity factor (SIF) is extracted from those estimated fracture parameters. The isochromatic and isoclinic data around the crack tip is estimated using the ten‐step phase shifting technique. To get the unwrapped data, the adaptive quality guided phase unwrapping algorithm (AQGPU) has been used. The mixed mode fracture parameters, especially SIF are estimated for specimen configurations like single edge notch (SEN), center crack and straight crack ahead of inclusion using the proposed algorithm. The experimental SIF values estimated using the proposed method are compared with analytical/finite element analysis (FEA) results, and are found to be in good agreement.  相似文献   

17.
We present a second order accurate, geometrically flexible and easy to implement method for solving the variable coefficient Poisson equation with interfacial discontinuities or on irregular domains, handling both cases with the same approach. We discretize the equations using an embedded approach on a uniform Cartesian grid employing virtual nodes at interfaces and boundaries. A variational method is used to define numerical stencils near these special virtual nodes and a Lagrange multiplier approach is used to enforce jump conditions and Dirichlet boundary conditions. Our combination of these two aspects yields a symmetric positive definite discretization. In the general case, we obtain the standard 5-point stencil away from the interface. For the specific case of interface problems with continuous coefficients, we present a discontinuity removal technique that admits use of the standard 5-point finite difference stencil everywhere in the domain. Numerical experiments indicate second order accuracy in L.  相似文献   

18.
无网格方法中结点搜索算法的改进   总被引:1,自引:1,他引:0  
在采用无网格方法进行数值计算时,常常涉及到结点搜索问题.在处理复杂区域问题时,求解区域中分布的结点数量非常大.如果用传统的全局结点搜索算法时计算量将十分巨大,因此,提出了求解域分解法以减小结点搜索的计算量.采用该方法时,结点搜索的范围就可以由整个求解域缩减到几个相关的子域中,从而大大地减少了无网格方法计算中的结点搜索时间.用该方法对理想流体的位势流动进行了数值模拟,发现:随结点数的增加,无网格方法所用时间与有限元方法相比越来越大;但与全局结点搜索无网格方法相比,本方法大大节省了计算时间.  相似文献   

19.
K2_SPH方法通过泰勒级数展开和联立求解积分方程组的办法得到具有二阶精度的核近似方法.随着核近似精度的提高,K2_SPH需要对一些关键数值技术进行改进才能成功模拟非线性水波问题,例如自由表面边界和固壁边界.通过与传统SPH方法计算结果比较,K2_SPH方法在非线性自由表面计算精度和整个粒子系统中有关变量分布都有显著提高.  相似文献   

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