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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
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主要论述基扩充的无网格法(MLM)用于2D电磁问题计算时的具体算法及编程问题。以独特的分步骤操作方法,介绍了无网格方法;从数值拟合的角度,对无网格伽辽金法(EFG)的核心技术——移动最小二乘法进行了深入剖析;严格按照加权余量法原理,利用偏微分方程的余量加权在节点支持域上的积分,导出了基扩充的EFG离散格式;应用FEM和基扩充的EFG两种方法对一些实例进行了计算验证。 相似文献
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结合无网格局部彼得洛夫-伽辽金(MLPG)方法和径向基函数有限差分(RBF-FD)无网格方法求解非线性热传导问题。MLPG方法属于弱式无网格方法,具有处理边界条件方便的优点,然而因其要做大量的插值、积分运算而计算效率偏低;RBF-FD无网格方法属于强式无网格方法,直接对微分算子进行数值离散,计算效率高,然而其边界条件的处理较复杂。将二者相结合,在求解域边界附近采用MLPG方法,其它区域采用RBF-FD无网格方法,则能扬长避短。介绍了MLPG方法和RBF-FD无网格方法的基本原理,将该混合方法用来求解非线性热传导方程,数值算例显示了方法的正确性和高效性。 相似文献
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运用无网格流形方法求解动态断裂力学问题.该方法利用单位分解法和有限覆盖技术建立形函数,形函数的建立不受域内不连续的影响,可较好地求解裂纹问题.对于局部化问题,该方法的形函数构造较其他方法更为有效,避免了其他方法在建立试函数时没有考虑不连续尖端的缺点.由于采用有限覆盖技术建立试函数,该方法克服了不连续对试函数的影响,尤其当不连续变得复杂时,更能显示该方法在处理不连续方面的优点.在求解动态断裂力学问题时,弹性动力学积分弱形式的推导采用加权残数法,空间离散采用基于单位分解法的无网格流形方法,时间离散主要采用Newmark法.最后给出两个数值算例,将计算结果与解析解对比,说明该方法的正确性和可行性.
关键词:
有限覆盖
无网格流形方法
动态断裂力学
动态应力强度因子 相似文献
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从一阶麦克斯韦旋度方程出发,研究一种区域分解时域有限元方法——高阶间断伽辽金时域有限元方法.其中对时间的离散采用Crank-Nicolson差分格式,电场和磁场采用相同阶数的高阶矢量基函数展开.分析三维谐振腔问题,数值结果表明,方法中时间步长的选取可以摆脱CFL稳定性条件的限制;此外,与基于常用Whitney矢量基函数的方法相比,采用高阶矢量基函数可以明显地提高计算精度及计算效率. 相似文献
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假设爆轰波阵面的法向速度是曲率的线性函数,在非结构四边形网格上采用水平集方法模拟爆轰波阵面的运动过程.水平集方程的曲率无关项采用正格式离散,曲率项采用伽辽金等参有限元方法空间离散,时间离散采用半隐格式.在笛卡儿网格和随机网格上,含曲率的水平集方程的离散格式为强一阶精度,重新初始化方程的离散格式精度为近似一阶精度.曲率收... 相似文献
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陈大林 《工程物理研究院科技年报》2008,(1)
为减轻结构重量,新一代飞行器的结构设计中更多地采用了薄壁结构,在超音速或超高音速飞行条件下,薄板的气动弹性响应相当剧烈。分析薄板的气动弹性响应方法主要有两类:第一类为经典的伽辽金方法;第二类为有限元方法。受薄板形状和边界条件的限制,伽辽金方法能够研究的问题是非常有限的,有限元方法虽然具有普适性,但本质上属于数值方法,其计算精度和收敛性必将受所选单元类型以及数值计算误差的影响。在薄板的气动弹性分析领域,文中采用一种全新的方法,即微分求积方法。 相似文献
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从基本球面波函数的平面波展开式出发,分析了对空间角谱二维积分表达式中被积函数频谱特性,从采样定理的角度得出(2L,4L)的求积标准,比较了采用不同的求积方式得到的积分结果,并与球面波函数的准确值进行比较,对轴向平面电磁波照射的立方导体进行直接的矩量法(MOM)分析和不同求积点的FMM方法分析,比较两种方法计算得到的阻抗矩阵与入射向量相乘的结果。结果表明:用该求积方式得到结果与直接MOM方法的计算结果吻合。 相似文献
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Hae-Soo Oh 《Journal of computational physics》2010,229(5):1600-1620
The partition of unity is an essential ingredient for meshless methods named by GFEM, PUFEM (partition of unity FEM), XFEM (extended FEM), RKPM (reproducing kernel particle method), RPPM (reproducing polynomial particle method), the method of hp clouds in the literature. There are two popular choices for partition of unity: a piecewise linear FEM mesh and the Shepard-type partition of unity. However, the partition of unity (PU) by a FEM mesh leads to the singular (or nearly singular) matrices and non-smooth approximation functions. The Shepard-type partition of unity requires lengthy computing time and its implementation is difficult. In order to alleviate these difficulties, Oh et al. introduced the smooth piecewise polynomial PU functions with flat-top, that lead to small matrix condition numbers, and almost everywhere partition of unity, that can handle essential boundary conditions. Nevertheless, we could not have the smooth closed form PU functions with flat-top for general polygonal patches (2D) and general polyhedral patches (3D). In this paper, we introduce one of the most simple and efficient partition of unity, called the (generalized) product partition of unity. The product PU functions constructed by this method are the closed form smooth piecewise polynomials with flat-top and could handle background meshes (general polygonal patches as well as general polyhedral patches) arising in practical applications of meshless methods. 相似文献
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提出一种新的线性化微分求积法(LDQM),将这种方法应用到流函数和涡量形式的Navier—Stokes方程.通过LDQM,非线性方程很容易被解出来,并且容易处理压力的边界条件.为检验本方法,计算了两个数值算例. 相似文献
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在低温20K到高温6000K温度范围内,计算了16O28Si16O分子稳定结构的的总配分函数.其中,转动配分函数考虑了离心扭曲修正,振动配分函数采用谐振子近似.把20—6000K的温度范围划分为五区间段,计算的总配分函数在这五个温度区间分别被拟合到一个温度T的四阶多项式,从而在每个区间均得到五个拟合系数.由这些拟合系数就可以快速、准确地获得分子在所研究温度范围内任意温度的总的配分函数.
关键词:
总配分函数
二氧化硅分子
转动配分函数
振动配分函数 相似文献
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A computational fluid dynamics (CFD) tool for performing turbulent combustion simulations that require finite-rate chemistry is developed and tested by modelling a series of bluff-body stabilized flames that exhibit different levels of finite-rate chemistry effects ranging from near equilibrium to near global extinction. The new modelling tool is based on the multi-environment probability density function (MEPDF) methodology and combines the following: the direct quadrature method of moments (DQMOM); the interaction-by-exchange-with-the-mean (IEM) mixing model; and realistic combustion chemistry. Using DQMOM, the MEPDF model can be derived from the transport PDF equation by depicting the joint composition PDF as a weighted summation of a finite number of multi-dimensional Dirac delta functions in the composition space. The MEPDF method with multiple reactive scalars retains the unique property of the joint PDF method of treating chemical reactions exactly. However, unlike the joint PDF methods that typically must resort to particle-based Monte-Carlo solution schemes, the MEPDF equations (i.e. the transport equations of the weighted delta-peaks) can be solved by traditional Eulerian grid-based techniques. In the current study, a pseudo time-splitting scheme is adopted to solve the MEPDF equations; the reaction source terms are computed with a highly efficient and accurate in-situ adaptive tabulation (ISAT) algorithm. A 19-species reduced mechanism based on quasi-steady state assumptions is used in the simulations of the bluff-body flames. The modelling results are compared with the experimental data, including mixing, temperature, major species and important minor species such as CO and NO. Compared with simulations using a Monte-Carlo joint PDF method, the new approach shows comparable accuracy. 相似文献
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对于斜直井内底部一段管柱的后屈曲问题,基于受径向约束管柱的微分求积(DQ,Differential Quadrature)单元,构建了弧长迭代法.给出详细的迭代步骤和迭代初值的确定方法,对不同端部侧向约束条件下的管柱非线性屈曲进行迭代计算.并与现有文献中的近似解析解、实验结果和纯载荷增量迭代法的数值计算结果进行比较.结果显示,本文方法克服了有限单元法在处理管柱自重时的困难,同时能自动调节增量步长,跟踪管柱非线性后屈曲平衡路径的全过程.计算效率高、收敛性好、易于实施,可以用来分析斜直井内管柱的非线性屈曲问题. 相似文献