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相似文献
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1.
结构动力分析自适应有限元方法综述   总被引:1,自引:0,他引:1  
龚国庆  刘寒冰 《力学进展》2000,30(3):332-342
结构动力分析自适应有限元方法主要研究有限元动力分析的误差估计理论,建立适用于复杂结构动力分析的有限元网格自适应过程.介绍了结构动力问题自适应有限元方法的重要发展,包括固有振动和动响应分析的误差估计及相应的自适应策略;且简要介绍了几种现有的网格生成技术及其特点.最后指出这种方法存在的问题和今后的研究方向.  相似文献   

2.
改进的Z~2应力恢复过程与h型自适应有限元分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
建议了一种较为精确的边界应力求解方法,并用于改进Zienkiewicz-Zhu(Z2)应力恢复过程。改进过程增加的计算量不大,但可有效地改善后验误差估计精度。h型自适应有限元分析结果表明,改进过程更有利于最优网格寻求工作  相似文献   

3.
改进的Z^2应力恢复过程与h型自适应有限元分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
建议了一种较为精确的边界应力求解方法,并用于改进Zienkiewicz-Zhu(Z^2)应力恢复过程。改进过程增加的计算量不大,但可有效地改善后验误估计精度。h型自适应有限元分析结果表明,改进过程更有利于最优网格寻求工作。  相似文献   

4.
一种有效的广义特征值分析方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了一种适合于自适应有限元分析中求解广义特征值问题的多重网格方法.这种方法充分利用了初始网格下的结果,通过插值或最小二乘拟合技术来得到网格变化后的新的近似特征向量,然后由多重网格迭代过程实现对结构广义特征值问题的求解.在多重网格迭代的光滑步中,选择了收敛梯度法以提高其收敛率;在粗网格校正步中,则导出了一种近似求解特征向量误差的方程.这种方法将网格离散过程和数值求解过程很好地相结合,建立了一个网格细分后广义特征值问题的快速重分析方法,与传统有限元方法相比较,具有计算简便、计算量少等特点,可以作为结构动力问题自适应有限元分析的一种十分有效的工具.  相似文献   

5.
提出一种改进的声学边界元法(M-BEM)用于准确计算水下航行体发动机振动引起的近场辐射噪声。分别采用奇异分解技术和自适应边界元积分算法解决了Helmholtz积分方程在求解近场声压时出现的超奇异积分和奇异积分问题。采用一脉动球源的声辐射算例对方法进行验证,数值解与精确解误差小于1.5dB。结合有限元方法并考虑流固耦合作...  相似文献   

6.
在实际工程计算中,存在大量的弱不连续问题,如含夹杂问题.利用通常的有限元方法,为确保界面上各点满足给定高精度,往往需要采用全域网格加密或全域提高单元阶次的方法,这将会导致计算机的物理内存和CPU时间的剧烈增长.p型自适应有限元方法是一种能通过自适应分析逐步增加单元阶次以改善计算精度的数值方法.论文针对弱不连续问题设计了相应的p型自适应有限元方法,重点讨论了容许误差控制标准对界面上各点计算结果的影响,并对几类典型的弱不连续问题进行了数值计算与模拟.数值结果表明,论文设计的p型自适应有限元方法对求解弱不连续问题是非常有效的,用较少的单元得到精度可靠的数值结果,可大大提高其有限元分析效率.  相似文献   

7.
结构变形最优控制的数值分析   总被引:8,自引:0,他引:8  
尹林  王晓明  沈亚鹏 《力学学报》1995,27(6):711-718
机敏结构是一种依靠结构系统内部自身的自适应能力,达到对外界作出理想响应的智能性结构,由压电片控制结构变形以达到理想形状的结构即属此类。本文运用机-电耦合的变分方程建立起有限元方程,在此基础之上建立了求压电片控制电压和结构变形之间关系即控制矩阵的方法,并依靠控制矩阵,利用最优化方法,实现对结构变形的无条件和有条件最优控制,最后给出了计算实例.  相似文献   

8.
有限元并行计算的预处理   总被引:7,自引:4,他引:3  
首先指出了有限元并行计算预处理的重要性和影响有限元并行计算效率的关键因素,然后介绍了两类有限元并行计算的任务划分方法,并在此基础上提出了一种改进的划分方法,经过验证这种方法是有效的。最后基于网络机群并行环境和消息传递编程模式,给出了一种能够降低通信成本的消息传递次序调整方法,并对调整前后的通信成本进行了比较。  相似文献   

9.
抗野值自适应卡尔曼滤波方法的研究   总被引:10,自引:0,他引:10  
针对陀螺漂移信号中野值的不良影响。从量测噪声自适应Kalman滤波算法出发,首次提出了抗野值自适应Kalman滤波方法,并在其基础上进行了分析,提出一种改进的算法.通过对某型号高精度寻北仪中的试验证明,该算法能够有效去除寻北仪信号中的野值,提高寻北仪的寻北精度,并且对系统的量测噪声不敏感.  相似文献   

10.
分析了基于有限元方法的超材料电磁性能仿真分析结果对有限元网格的依赖性.通过对仿真结果的分析,发现基于S参数的材料性能参数反演结果对S参数的计算准确度的依赖性巨大,特别是处在谐振频域的S参数误差会导致等效电磁参数的性态误差.针对基于求解频率的网格自适应技术对远离求解频率的谐振频域的分析结果的准确度改善不够这个问题,需要确定合适的求解频率来执行网格自适应.提出了一种改进电磁性能仿真分析准确度的方法,其基本思想是首先给定一个初始的求解频率值,根据Kramers-Kronig关系反演等效电磁参数,进而获得谐振频率的近似值,并把此值作为求解频率来实现网格自适应以获得合适的网格剖分,最后经扫频获得S参数并进行等效电磁参数的反演.数值结果表明,该方法可有效提高仿真分析和参数反演的准确度.  相似文献   

11.
本文采用了面向对象的程序设计方法,以C 作为编程语言,构造了一个局部自适应有限元P加密程序。研究内容涉及从Serendipity函数的构造、单元的形成、自升阶算法以及误差估计和判断。最后采用C 的一系列类及成员函数实现了这些功能,并构造了相应的输入输出模块,使其成为一个完整的自适应有限元分析程序。文中给出的计算结果表明,在P加密有限元分析程序中,误差随着阶数的升高而下降。而且,局部P加密的区域也集中在应力奇异的部位。这验证了文中的理论推导及程序实现的正确性。  相似文献   

12.
Based on the newly-developed element energy projection (EEP) method with optimal super-convergence order for computation of super-convergent results, an improved self-adaptive strategy for one-dimensional finite element method (FEM) is proposed. In the strategy, a posteriori errors are estimated by comparing FEM solutions to EEP super-convergent solutions with optimal order of super-convergence, meshes are refined by using the error-averaging method. Quasi-FEM solutions are used to replace the true FEM solutions in the adaptive process. This strategy has been found to be simple, clear, efficient and reliable. For most problems, only one adaptive step is needed to produce the required FEM solutions which pointwise satisfy the user specified error tolerances in the max-norm. Taking the elliptical ordinary differential equation of the second order as the model problem, this paper describes the fundamental idea, implementation strategy and computational algorithm and representative numerical examples are given to show the effectiveness and reliability of the proposed approach.  相似文献   

13.
用有限元自适网格控制结构应力分析的精度   总被引:1,自引:0,他引:1  
窦一康 《力学季刊》1997,18(2):175-181
本文涉及有限元结构应务分析精度控制的三个基本方面:1)自适应的有限元网格自动生成技术;2)有限元应力分析的误差估计:3)用单元尺寸场将误差分布用于形成新网格。  相似文献   

14.
Based on the newly-developed element energy projection (EEP) method for computation of super-convergent results in one-dimensional finite element method (FEM), the task of self-adaptive FEM analysis was converted into the task of adaptive piecewise polynomial interpolation. As a result, a satisfactory FEM mesh can be obtained, and further FEM analysis on this mesh would immediately produce an FEM solution which usually satisfies the user specified error tolerance. Even though the error tolerance was not completely satisfied, one or two steps of further local refinements would be sufficient. This strategy was found to be very simple, rapid, cheap and efficient. Taking the elliptical ordinary differential equation of second order as the model problem, the fundamental idea, implementation strategy and detailed algorithm are described. Representative numerical examples are given to show the effectiveness and reliability of the proposed approach.  相似文献   

15.
埋入压电元件的自适应层合板形状控制的数值分析   总被引:5,自引:0,他引:5  
金江  陈勇 《力学季刊》1997,18(4):298-304
把压电元件埋入复合材料层合板中,层合板就变成压电自适应层合板,它除了具有承载能力外,还具有检测、动作、变形等功能。本文用有限元法对压电自适应层合板进行了分析,压电元件的驱动效应被等效为力学载荷。计算过程因此得到了简化,所得算例1的计算结果得到了实验结果的验证。在此基础上,利用非线性规划方法,对结构形状的最优控制进行了分析,并给出了算例2的分析结果。  相似文献   

16.
This paper presents an anisotropic adaptive finite element method (FEM) to solve the governing equations of steady magnetohydrodynamic (MHD) duct flow. A residual error estimator is presented for the standard FEM, and two-sided bounds on the error independent of the aspect ratio of meshes are provided. Based on the Zienkiewicz-Zhu estimates, a computable anisotropic error indicator and an implement anisotropic adaptive refinement for the MHD problem are derived at different values of the Hartmann number. The most distinguishing feature of the method is that the layer information from some directions is captured well such that the number of mesh vertices is dramatically reduced for a given level of accuracy. Thus, this approach is more suitable for approximating the layer problem at high Hartmann numbers. Numerical results show efficiency of the algorithm.  相似文献   

17.
An adaptive mixed least squares Galerkin/Petrov finite element method (FEM) is developed for stationary conduction convection problems. The mixed least squares Galerkin/Petrov FEM is consistent and stable for any combination of discrete velocity and pressure spaces without requiring the Babuska-Brezzi stability condition. Using the general theory of Verfürth, the posteriori error estimates of the residual type are derived. Finally, numerical tests are presented to illustrate the effectiveness of the method.  相似文献   

18.
The element energy projection (EEP) method for computation of super- convergent resulting in a one-dimensional finite element method (FEM) is successfully used to self-adaptive FEM analysis of various linear problems, based on which this paper presents a substantial extension of the whole set of technology to nonlinear problems. The main idea behind the technology transfer from linear analysis to nonlinear analysis is to use Newton's method to linearize nonlinear problems into a series of linear problems so that the EEP formulation and the corresponding adaptive strategy can be directly used without the need for specific super-convergence formulation for nonlinear FEM. As a re- sult, a unified and general self-adaptive algorithm for nonlinear FEM analysis is formed. The proposed algorithm is found to be able to produce satisfactory finite element results with accuracy satisfying the user-preset error tolerances by maximum norm anywhere on the mesh. Taking the nonlinear ordinary differential equation (ODE) of second-order as the model problem, this paper describes the related fundamental idea, the imple- mentation strategy, and the computational algorithm. Representative numerical exam- ples are given to show the efficiency, stability, versatility, and reliability of the proposed approach.  相似文献   

19.
鉴于有限元算法不能有效地模拟侵彻过程所产生的金属碎片, 本文中基于三维自适应FE-SPH耦合算法的基本理论, 自主开发了模拟多层间隔金属靶侵彻问题的三维FE-SPH耦合计算程序。该程序采用四面体单元对多层间隔金属靶侵彻模型进行初始离散, 计算过程中, 当四面体单元等效塑性应变超过某一设定值时, 单元自动转化为SPH粒子, 并引入有限单元-粒子接触算法和耦合算法, 实现大变形和破碎区域采用SPH方法计算, 克服有限元法单元畸变存在的问题。多层间隔靶侵彻算例分析表明, 三维FE-SPH耦合计算程序采用等效塑性应变作为转化判据计算结果较稳定, 并且能够有效地再现侵彻过程中所产生的碎片, 能够模拟侵彻碎片对后层靶的毁伤效应。  相似文献   

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