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大变形问题分析的局部Petrov-Galerkin法 总被引:2,自引:1,他引:1
在微机电系统(MEMS)的建模和模拟研究中,大变形或大移动要充分予以考虑.用有限元法分析这类问题,由于难以避免的网格畸变,使模拟效率精度降低甚至失效,无网格方法(Meshless Method)则能在分析这类问题时显示出明显的优势,无网格局部Petrov-Galerkin(MLPG)法被誉为是一种有发展前景的真正无网格法.本文进一步发展了MLPG法,通过对任意的离散分布节点采用局部径向基函数构造插值形函数和Heaviside权函数,分析方程采用局部加权弱形式离散,建立了变量仅依赖于初始构型的完全Lagrange分析格式,最后用Newton-Raphson法迭代求解.文中分析了悬臂梁典型算例和微机电开关非线性大变形问题,通过与有限元结果的比较,表明本文提出的大变形问题无网格局部Petrov-Galerkin法具有稳定性好及收敛性快等优点. 相似文献
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关于非局部场论的两点注记 总被引:1,自引:1,他引:1
研究了非局部场论中尚未完全解决的两个基本问题:其一为局部化体力,力矩残余之间的相关性,由此得到了一个描述两者关系的定理;其二为线性非局部弹性理论的应力边界条件的提法;文中所得到的应力边界条件不仅解释了在裂纹混合边界值问题中线性非局部弹性理论方程的解在常应力边界条件下不存在的问题,而且可以给出裂纹尖端的分子内聚力模型。 相似文献
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本文通过考虑局部化残余力的影响对线性非局部弹性理论进行了修正,由修正后的理论所导出的应力边界条件包含了物体微观结构的长程力的作用,这个结果不仅解释了在裂纹混合边界值问题中线性非局部弹性理论方程的解在常应力边界条件下不存在的问题,而且可以自然地得到裂纹尖端的Barenblatt分子内聚力模型。 相似文献
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应力边界条件的提法是线性非局部弹性理论尚未解决的一个理论问题。文中针对这一问题进行了研究,所导出的应力边界条件包含了物体微观结构的长程相互作用,这个结果不仅解释了在裂纹混合边界值问题中非线性局部弹性理论方程的解在常应力边界条件下不存在的问题,而且可以自然地得到裂纹尖端的分子内聚力模型。 相似文献
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非局部模型与变形局部化数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
基于非线性身体场论,建立了材料非局部连续模型、变分方程及相应的实时拖带系大变形有限元数值模型,设计了这一模型的数值卷积算法,由于广义函数弱收敛定理和卷积理论,证明所提出的非局部连续模型具备收敛性和稳定性。并阐明了材料特征尺度数学物理意义,统计加权函数的选择原则,数值结果表明非局部模型描述变形局部化问题是适当的。 相似文献
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局部网格生成中初始探索圆半径的搜索算法 总被引:2,自引:1,他引:1
无网格不一致性的基于节点的局部网格生成(NLMG)算法是基于节点的局部有限元方法(NLFEM)实现无缝连接的核心算法之一,而快速合理的确定中心节点的初始探索圆半径是降低NLMG算法计算量和确保其可靠性的关键一步。本文提出了基于均匀桶的快速局部搜索算法(UBFLSM),并将其成功应用于NLMG算法,解决了初始探索圆半径和探索圆半径优化后候选卫星点集的确定这两个难点,确保NLMG算法无网格不一致性。并/串行数值试验(实现从网格生成到总刚度矩阵生成之间的无缝连接)均表明,该算法是快速及可靠的。 相似文献
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In this paper, the polar decomposition of a deformation gradient tensor is analyzed in detail. The four new methods for polar
decomposition computation are given: (1) the iterated method, (2) the principal invariant's method, (3) the principal rotation
axis's method, (4) the coordinate transformation's method. The iterated method makes it possible to establish the nonlinear
finite element method based on polar decomposition. Furthermore, the material time derivatives of the stretch tensor and the
rotation tensor are obtained by explicit and simple expressions.
The authors gratefully acknowledge the support rendered by the National Natural Science Foundation of China and the Natural
Science Foundation of Jiangxi of China in 1998. 相似文献
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本文采用了凯恩简化模型并提出大范围平动和转动共同作用下的连续体梁模型;通过两种模型分析了匀速转动内悬臂梁的稳定性;指出了匀速转动内悬臂梁存在动力柔化现象,动力柔化的原因在于梁的大范围平动;提出了匀速转动内悬臂梁的内转半径和外转半径的概念,指出匀速转动内臂梁的内转半径和外转半径比值存在一定关系时,系统为一阶稳定,研究表明,同时作大范围平动和转动的柔性梁存在柔化和刚化的分界点,需要在实际应用中予以注意。 相似文献
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The effect of large rotation on post-buckling of annular plates 总被引:2,自引:0,他引:2
On the basis of the axisymmetrical finite deformation theory on Rissner's plates, the post-buckling behaviour of annular plates and the effect of large rotation are qualitatively and numerically discussed by the method of the bifurcation theory.The project is supported by the National Natural Science Foundation of China 相似文献
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原有数值流形方法通过积累每一时步的小变形而得到结构最终的大变形,然而,当结构发生大变形、大转动时往往产生较大计算误差. 针对该问题,从动量守恒方程以及应力边界条件的积分弱形式出发,引入流形方法的插值函数,建立了基于有限变形理论的数值流形方法. 通过对比改进前后流形方法的计算迭代格式,指出了原有流形方法计算大变形问题时的误差来源. 最后,通过大变形悬臂梁和旋转块体算例对有限变形流形方法进行了验证. 数值结果表明,改进后的流形方法能够很好地处理大变形大转动问题,消除了转动所带来的计算误差,其计算结果与解析解及ABAQUS 软件求得的数值解相吻合. 相似文献
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基面力概念在几何非线性余能有限元中的应用 总被引:2,自引:0,他引:2
以基面力为基本未知量描述一个弹性系统的应力状态并表征单元的余能,将大变形的余能分
解为变形余能部分和转动余能部分,采用Lagrange乘子法放松单元的平衡方程,利
用已有的弹性大变形余能原理建立了一种几何非线性显式有限元模型,编制了相应的几何非线
性余能原理有限元程序. 数值算例表明:该方法具有较好的收敛性和计算精度,可进行大
载荷步的大位移、大转动计算. 相似文献
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In this paper, a local mesh refinement (LMR) scheme on Cartesian grids for large‐eddy simulations is presented. The approach improves the calculation of ghost cell pressures and velocities and combines LMR with high‐order interpolation schemes at the LMR interface and throughout the rest of the computational domain to ensure smooth and accurate transition of variables between grids of different resolution. The approach is validated for turbulent channel flow and flow over a matrix of wall‐mounted cubes for which reliable numerical and experimental data are available. Comparisons of predicted first‐order and second‐order turbulence statistics with the validation data demonstrated a convincing agreement. Importantly, it is shown that mean streamwise velocities and fluctuating turbulence quantities transition smoothly across coarse‐to‐fine and fine‐to‐coarse interfaces. © 2016 The Authors International Journal for Numerical Methods in Fluids Published by John Wiley & Sons Ltd 相似文献
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The translational diffusion coefficients of rubrene and tetracene in amorphous polyisobutylene (PIB) were measured using the holographic fluorescence recovery after photobleaching technique. Over the temperature range from 400 to 235 K (T
g
=205 K), tracer diffusion coefficients from 10–7 to 10–14 cm2/s were observed. These diffusion coefficients have essentially the same temperature dependence as the rotational correlation times for these two probes in PIB. Both of these observables have a slightly stronger temperature dependence than does the viscosity. These results contrast strongly with the results of similar experiments on polystyrene and polysulfone. These results are consistent with the hypothesis that local segmental dynamics are more spatially homogeneous in PIB than in polystyrene and polysulfone.Dedicated to Prof. John D. Ferry on the occasion of his 85th birthday. 相似文献