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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
RTM充模过程数值模拟的隐式有限元算法   总被引:6,自引:0,他引:6  
建立了基于欧拉方法描述树脂传递模塑(RTM)工艺充模过程的基本数学方程,并采用有限元隐式时间积分方法对基本方程进行了数值求解.编制了基于隐式有限元算法及传统有限元控制体算法的程序,通过具体算例比较了这两种算法的优缺点.与传统的有限元控制体法相比,该文提出的隐式有限元算法能节省计算时间,特别适合于单元、节点数目多的情况.隐式有限元算法是一种纯有限元方法,不需要使用控制体积技术,采用该算法计算出的流动前沿与时间步长无关。  相似文献   

2.
本文对求解三维定常超音速动性流场的一次空间推进,在每一个推进站沿伪时间层局部迭代的推进-迭代算法作了进一步的研究.在每一推进站(侧向平面)沿伪时间层局部迭代时,给出了四种不同的隐式迭代方法,即沿侧面两个方向(法向和周向)全用隐式;法向隐式而周向采用Gauss-Sildle来回扫描迭代;法向隐式而周向显式及以系数矩阵谱半径代替系数矩阵的简化标量隐式算法.用这四种算法模拟了三维球锥黏性绕流,给出了四种不同算法的计算效率和收敛特性比较.  相似文献   

3.
薛具奎  赵金保 《力学学报》1994,26(4):503-507
本文对求解三维定常超音速动性流场的一次空间推进,在每一个推进站沿伪时间层局部迭代的推进-迭代算法作了进一步的研究.在每一推进站(侧向平面)沿伪时间层局部迭代时,给出了四种不同的隐式迭代方法,即沿侧面两个方向(法向和周向)全用隐式;法向隐式而周向采用Gauss-Sildle来回扫描迭代;法向隐式而周向显式及以系数矩阵谱半径代替系数矩阵的简化标量隐式算法.用这四种算法模拟了三维球锥黏性绕流,给出了四种不同算法的计算效率和收敛特性比较.  相似文献   

4.
寻找一种能够准确计算以涡为主要特征的复杂流场和克服尾迹耗散问题的数值方法,一直是旋翼空气动力学研究的热点和难点。本文发展了一种基于高阶迎风格式计算悬停旋翼无粘流场的隐式数值方法。无粘通量采用Roe通量差分分裂格式,为提高精度,使用五阶WENO格式进行左右状态插值,并与MUSCL插值进行比较。为提高收敛到定常解的效率,时间推进采用LU-SGS隐式方法。用该方法对一跨声速悬停旋翼无粘流场进行了数值计算,数值结果表明WENO-Roe的激波分辨率高于MUSCL-Roe,体现出了格式精度的提高对计算结果的改善,LU-SGS隐式方法的计算效率比5步Runge-Kutta显式方法的高。  相似文献   

5.
对于考虑软土结构性的高度非线性弹塑性本构模型,在采用Newton-CPPM隐式算法对模型进行数值实现的过程中容易出现Jacobian矩阵奇异和不收敛问题。为此,本文提出了两种改进隐式算法。考虑到Newton-CPPM隐式算法是局部收敛性算法,因此引入大范围收敛的同伦延拓算法对Newton-CPPM算法的迭代初值进行改进,形成了同伦-Newton-CPPM算法。考虑到Newton-CPPM隐式算法单个迭代步的计算量过大,因此借鉴显式算法的思想提出一种两阶段迭代算法,第一阶段先求出一致性参数,第二阶段采用类似于显示算法的方法进行回代得出状态变量的值。然后,以考虑软土结构性的SANICLAY模型为例,从弹塑性本构模型的组成和算法的特点两个角度分析了引起Jacobian矩阵奇异和不收敛问题的原因,并且在单单元计算的基础上,对全显式算法、传统隐式算法和两种改进隐式算法在计算收敛性、计算精度和计算效率方面进行了对比。最后,将同伦-Newton-CPPM算法和传统隐式算法用于地基承载力多单元计算中,结果表明该算法能够有效地解决Jacobian矩阵奇异和不收敛问题。   相似文献   

6.
对于考虑软土结构性的高度非线性弹塑性本构模型,在采用Newton-CPPM隐式算法对模型进行数值实现的过程中容易出现Jacobian矩阵奇异和不收敛问题.为此,本文提出了两种改进隐式算法.考虑到Newton-CPPM隐式算法是局部收敛性算法,因此引入大范围收敛的同伦延拓算法对Newton-CPPM算法的迭代初值进行改进,形成了同伦–Newton-CPPM算法.考虑到Newton-CPPM隐式算法单个迭代步的计算量过大,因此借鉴显式算法的思想提出一种两阶段迭代算法,第一阶段先求出一致性参数,第二阶段采用类似于显示算法的方法进行回代得出状态变量的值.然后,以考虑软土结构性的SANICLAY模型为例,从弹塑性本构模型的组成和算法的特点两个角度分析了引起Jacobian矩阵奇异和不收敛问题的原因,并且在单单元计算的基础上,对全显式算法、传统隐式算法和两种改进隐式算法在计算收敛性、计算精度和计算效率方面进行了对比.最后,将同伦–Newton-CPPM算法和传统隐式算法用于地基承载力多单元计算中,结果表明该算法能够有效地解决Jacobian矩阵奇异和不收敛问题.  相似文献   

7.
介绍了一种新的移动粒子半隐式方法。该方法采用Lagrange描述,用一系列离散粒子代替流体,通过半隐式求解和时间推进法来进行计算,弥补了传统网格法对复杂形状、大变形、高速撞击等情况下网格划分和重构过于繁琐的缺点,在模拟不可压缩流动问题中得到了较好的效果。  相似文献   

8.
提出了一种改进的分块隐式数值方法,在贴体坐标和交错网格下以逆变速度分量和压力U,V,W,p为基本求解变量,由此克服了原分块隐式数值方法求解复杂边界流动时的困难.90°弯管流动数值计算初步表明,本文提出的方法合理、可行  相似文献   

9.
在多体系统动力学正则方程的基础上建立了平面多体系统正则方程的隐式数值算法。利用平面运动的特性,对正则方程进行了简化,导出了该方程的Jacobi矩阵的一般表达式,给出了Runge-Kuta多体系统动力学方程隐式数值计算方法。算例表明,该方法是一种计算速度和精度均理想的数值方法。  相似文献   

10.
发展了一种基于高精度和高效格式计算悬停旋翼复杂绕流的隐式有限体积方法。控制方程为Euler方程,其中对流项通量的左右状态量采用五阶加权基本无振荡(WENO)格式重构,时间推进应用隐式LU-SGS算法,为进一步加速收敛,采用三层V循环多重网格松弛方法。考虑到多重网格方法的思想以及五阶WENO格式涉及6个网格单元,建议仅在最细网格上使用WENO格式。计算结果表明本文方法能有效捕捉激波,对尾迹也有较高分辨率,基于隐式LU-SGS算法的多重网格方法能有效提高计算效率。  相似文献   

11.
带约束多体系统动力学方程的隐式算法   总被引:3,自引:0,他引:3  
研究了带约束多体系统隐式算法,用子矩阵的形式推导出了多体系统正则方程的Jacobi矩阵,它适用于多种隐式算法并给出了隐式Runge-Kutta算法,最后用一算例表明了隐式算法的计算效率和精度明显优于算法。  相似文献   

12.
具有奇异位置的多体系统动力学方程的隐式算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文研究了在运动过程中具有奇异位置的多体系统动力学方程的隐式算法,给出了隐式算法所用的Jacobi矩阵,并建立了该矩阵中各子矩阵间的计算关系,提高了计算效率,计算结果表明隐式算法的计算速度和精度明显优于显式算法。  相似文献   

13.
本文提出用含有二阶自校正功能的增广法和半隐式Runge-Kutta法相结合求解多柔体系统动力学中的微分-代数型方程。并给出了计算实例和实验验证。  相似文献   

14.
This paper presents a finite element procedure for solving transient, multidimensional convection-diffusion equations. The procedure is based on the characteristic Galerkin method with an implicit algorithm using precise integration method. With the operator splitting procedure, the precise integration method is introduced to determine the material derivative in the convection-diffusion equation, consequently, the physical quantities of material points. An implicit algorithm with a combination of both the precise and the traditional numerical integration procedures in time domain in the Lagrange coordinates for the characteristic Galerkin method is formulated. The stability analysis of the algorithm shows that the unconditional stability of present implicit algorithm is enhanced as compared with that of the traditional implicit numerical integration procedure. The numerical results validate the presented method in solving convection-diffusion equations. As compared with SUPG method and explicit characteristic Galerkin method, the present method gives the results with higher accuracy and better stability. The project sponsored by the State Scientific and Technological Commission of China through “China State Key Project: the Theory and Methodology for Scientific and Engineering Computations with Large Scale”, the National Natural Science Foundation of China and the European Commission Research Project CI1*CT94-0014.  相似文献   

15.
We present a parallel fully implicit algorithm for the large eddy simulation (LES) of incompressible turbulent flows on unstructured meshes in three dimensions. The LES governing equations are discretized by a stabilized Galerkin finite element method in space and an implicit second-order backward differentiation scheme in time. To efficiently solve the resulting large nonlinear systems, we present a highly parallel Newton-Krylov-Schwarz algorithm based on domain decomposition techniques. Analytic Jacobian is applied in order to obtain the best achievable performance. Two benchmark problems of lid-driven cavity and flow passing a square cylinder are employed to validate the proposed algorithm. We then apply the algorithm to the LES of turbulent flows passing a full-size high-speed train with realistic geometry and operating conditions. The numerical results show that the algorithm is both accurate and efficient and exhibits a good scalability and parallel efficiency with tens of millions of degrees of freedom on a computer with up to 4096 processors. To understand the numerical behavior of the proposed fully implicit scheme, we study several important issues, including the choices of linear solvers, the overlapping size of the subdomains, and, especially, the accuracy of the Jacobian matrix. The results show that an exact Jacobian is necessary for the efficiency and the robustness of the proposed LES solver.  相似文献   

16.
陈兵  徐旭  蔡国飙 《力学学报》2008,40(2):162-170
讨论了抛物化NS方程(parabolized Navier-Stokesequations, PNS)的数学性质,对比分析多种处理流向压力梯度的方法的优缺点. 以此为基础,成功地将LU-SGS隐式时间积分方法推广到PNS方程的流向空间积分上,发展了基于PNS方程的有限体积单次扫描空间推进算法(single-sweep parabolized Navier-Stokesalgorithm, SSPNS). 在该算法中,横向无黏数值通量和黏性通量分别采用混合型迎风格式和中心格式求解. 用SSPNS算法计算了4个典型流场,包括超声速平板流、15$^\circ$楔板压缩高超声速流、带攻角的高超声速锥形流和侧压式高超声速进气道流动. SSPNS计算结果与NASA UPS程序数值结果、文献提供的实验数据及理论分析结果符合得很好.对比研究表明,SSPNS 法与传统时间迭代法相比,二者计算精度相当,而SSPNS计算速度快1~2个量级,存储量至少低1个量级.关键词 抛物化NS方程;空间推进算法;LU-SGS隐式积分方法;超声速/高超声速流动   相似文献   

17.
树形多体系统动力学的隐式数值算法   总被引:7,自引:0,他引:7  
王琪  黄克累  陆启韶 《力学学报》1996,28(6):717-725
研究了树形多体系统动力学的隐式算法.用矩阵形式给出了多体系统的正则方程及其右端函数的Jacobi矩阵,并给出该矩阵的分块算法和对角隐式Runge-Kuta法(DIRKM)以及隐式辛Runge-Kuta法(ISRKM).该算法便于编程计算,能提高计算效率,保持长期计算的稳定性.并用算例说明该算法的有效性  相似文献   

18.
In this paper a semi‐implicit finite difference model for non‐hydrostatic, free‐surface flows is analyzed and discussed. It is shown that the present algorithm is generally more accurate than recently developed models for quasi‐hydrostatic flows. The governing equations are the free‐surface Navier–Stokes equations defined on a general, irregular domain of arbitrary scale. The momentum equations, the incompressibility condition and the equation for the free‐surface are integrated by a semi‐implicit algorithm in such a fashion that the resulting numerical solution is mass conservative and unconditionally stable with respect to the gravity wave speed, wind stress, vertical viscosity and bottom friction. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

19.
A numerical model for solving the 2D shallow water equations is proposed herewith. This model is based on a finite volume technique in a generalized co‐ordinate system, coupled with a semi‐implicit splitting algorithm in which a Helmholtz equation is used for the surface elevation. Several benchmark problems have proven the good accuracy of this method in complex geometries. Nevertheless, several numerical perturbations were noted in the surface elevation. After finding the origin, a new numerical technique is suggested, to avoid these perturbations. Several severe tests are proposed to validate this technique. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

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