首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
含粘弹性阻尼材料结构系统的振动特性分析是相当复杂的,求解比较困难,本文给出了一种有效的迭代解法。文中首先定义了广义Rayleigh商,指出求广义Rayleigh商的驻值问题等价于原特征问题的求解;由近似估计得到的特征向量,广义Rayleigh商给出一个较好的特征值近似估计。据此构造了迭代方法,并成功地计算了一些例子。  相似文献   

2.
在二维、三维非结构网榕上,针对间断Galerkin方法计算量大、收敛慢的缺点将p型多重网格方法应用于该方法求解跨音速Euler方程,提高计算效率。p型多重网格方法是通过对不同阶次多项式近似解进行递归迭代求解,来达到加速收敛。文中对高阶近似(p>0)使用显式格式,最低阶近似(p=0)采用隐式格式。NACA0012翼型和O...  相似文献   

3.
提出了一种不可压缩流体与弹性薄膜耦合问题的特征线分裂有限元解法. 首先, 给出了流场和结构的控制方程. 然后, 对流场、结构以及流固耦合的具体求解过程进行了描述. 其中, 流场求解采用改进特征线分裂方法和双时间步方法相结合的隐式求解方式, 并利用艾特肯加速法对每个时间步的迭代收敛过程进行了加速处理;结构部分的空间离散和时间积分分别采用伽辽金有限元方法和广义方法, 并通过牛顿迭代法对所得非线性代数方程组进行了求解;流场网格的更新采用弹簧近似法;流场、结构两求解模块之间采用松耦合方式.最后, 采用该方法对具有弹性底面的方腔顶盖驱动流问题进行了求解, 验证了算法的准确性和稳定性.此外, 计算结果表明艾特肯加速法可以显著地提高双时间步方法迭代求解过程的收敛速度.  相似文献   

4.
一种新的有限元模型移频动力缩聚法   总被引:1,自引:0,他引:1  
张安平  陈国平 《计算力学学报》2011,28(2):168-172,295
将矩阵幂迭代法与移频技术相结合,建立了一种新的结构动力缩聚方法.该方法首先应用矩阵幂迭代法对结构的初始有限元模型进行一次缩聚,计算初始缩聚模型的特征值,然后通过判断低阶特征值的收敛情况确定移频位置,选择合适的移频值,建立移频后的广义特征方程;再根据矩阵幂迭代法迭代计算新的广义特征方程的动力缩聚矩阵,经迭代收敛后得到精确...  相似文献   

5.
三维非结构聚合多重网格法数值模拟研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
吕宏强  伍贻兆  夏健 《力学学报》2003,35(3):337-340
在三维非结构网格上应用聚合式多重网格技术来加速Euler方程的收敛过程.自行设计了一种高效率的网格聚合方法.采用四重三维非结构网格,在每一层网格上采用有限体积法进行计算.通过对M6翼型的数值求解验证了多重网格加速收敛的高效性.  相似文献   

6.
基于局部插值的结构动力模型降阶方法   总被引:2,自引:0,他引:2  
邓佳东  程耿东 《力学学报》2012,44(2):342-350
提出了一种基于局部插值对大型结构有限元模型的特征值问题进行降阶的方法. 该方法通过局部插值将复杂结构的有限元模型中节点的位移用凝聚点的位移插值来表示, 从而得到用插值函数表示的简化基向量, 实现对结构广义特征值问题的降阶. 为了提高降阶模型的精度, 采用非协调元的插值函数作为局部插值函数来弱化凝聚后的结构刚度, 并且在有限元模型上进行逆迭代, 对得到的降阶后的广义特征值问题的特征值和特征向量进行改善. 为了提高模型降阶的效率, 采用规整网格包围整个结构生成均匀的凝聚点, 高效地确定了有限元模型中节点所依附的凝聚点. 最后, 对 3 个机床部件的模态分析验证了提出的简化方法的高效性和可行性.  相似文献   

7.
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   

8.
有界参数结构特征值的上下界定理   总被引:7,自引:1,他引:6  
与方法近似性的结构特征值包含定理不同,给出参数近似性的结构的特征值上下界定理.在结构刚度矩阵和质量矩阵可以利用结构参数进行非员分解的条件下,通过区间分析,将特征值的上下界分解成两个广义特征值问题进行求解.结果可以看成是胡海昌教授的特征值质量包含定理和刚度包含定理在结构参数近似性特征值问题中的一种推广和应用.  相似文献   

9.
基于设计空间调整的结构拓扑优化方法   总被引:2,自引:0,他引:2  
提出了一种基于设计空间调整的结构拓扑优化方法,以求解有限元网格规模大的问题,且获得0/1拓扑解.首先,借鉴有理分式材料模型,建立了材料刚度性质与拓扑变量的关系.为了解决分析计算量大和需要解释得到的材料分布等问题,给出了一种不影响数学规划求解算法收敛特性的设计空间调整手段.其次,当优化迭代求解接近结构最佳拓扑邻域后,采用了加速收敛求解的策略,并给出了一种加速收敛的启发式算法.然后,结合基于倒设计变量的位移函数的非完整二阶近似式,建立了一种基于设计空间调整的结构拓扑优化算法.该方法能获得较好0-1分布特征的优化拓扑,能较好地处理多载荷和多约束的结构拓扑优化问题.给出的算例表明通过结构分析模型规模的减小和传统的位移迭代求解法的采用,方法效率明显提高.算例验证了该方法的正确性和有效性.  相似文献   

10.
本文探讨用自适应网格加密技术结合多重网格法求解由有限元离散导致的病态方程。计算结果表明;自适应多重网格有限元法是求解严重病态方程珠有效方法。  相似文献   

11.
Three adaptive finite element methods based on equidistribution, elliptic grid generation and hybrid techniques are used to study a system of reaction–diffusion equations. It is shown that these techniques must employ sub-equidistributing meshes in order to avoid ill-conditioned matrices and ensure the convergence of the Newton method. It is also shown that elliptic grid generation methods require much longer computer times than hybrid and static rezoning procedures. The paper also includes characteristic, Petrov–Galerkin and flux-corrected transport algorithms which are used to study a linear convection–reaction–diffusion equation that has an analytical solution. The flux-corrected transport technique yields monotonic solutions in good agreement with the analytical solution, whereas the Petrov–Galerkin method with quadratic upstream-weighted functions results in very diffused temperature profiles. The characteristic finite element method which uses a Lagrangian–Eulerian formulation overpredicts the flame front location and exhibits overshoots and undershoots near the temperature discontinuity. These overshoots and undershoots are due to the interpolation of the results of the Lagrangian operator onto the fixed Eulerian grid used to solve the reaction–diffusion operator, and indicate that characteristic finite element methods are not able to eliminate numerical diffusion entirely.  相似文献   

12.
A Galerkin finite element method is described for studying the stability of two superposed immiscible Newtonian fluids in plane Poiseuille flow. The formulation results in an algebraic eigenvalue problem of the form Aλ2 + Bλ + C = 0 which, after transforming to a standard generalized eigenvalue problem, is solved by the QR algorithm. The numerical results are in good agreement with previous asymptotic results. Additional results show that the finite element method is ideally suited for studying linear stability of superposed fluids when parameters characterizing the flow fall outside the range amenable to perturbation methods. The applicability of the finite element method to similar eigenvalue problems is demonstrated by analysing the steady-state spatial development of two superposed fluids in a channel.  相似文献   

13.
框架结构屈曲的精确有限元求解   总被引:4,自引:0,他引:4  
基于屈曲微分控制方程的一般解,构造了Euler梁在轴力作用下的精确形函数,建 立了用于框架结构屈曲分析的精确有限单元,得到了单元刚度矩阵和几何刚度矩阵 的显式表达,并提出了基于常规特征值计算的迭代算法以确定屈曲载荷及相应失稳 模态的精确解. 研究表明, 对于线性稳定性分析而言,常规框架有限单元可视为 精确有限单元的一种近似. 若采用精确单元,无需进行网格细分就可以获得精确的 屈曲载荷和失稳模态. 数值算例证明了新单元和算法的效率和精度.  相似文献   

14.
A nodeless variable element method with the fluxbased formulation is developed to analyze two-dimensional thermal-structural problems. The nodeless variable formula- tion provides accurate temperature distributions to yield more accurate thermal stress solutions. The flux-based formulation is used to reduce the complexity in deriving the finite element equations as compared to the conventional finite element method. The solution accuracy is further improved by implementing an adaptive meshing technique to generate finite element meshes that can adapt and move along with the transient solution behavior. A version of a nearly optimal element size determination is proposed to provide high convergence rate of the predicted solutions. The combined procedure is evaluated by solving several thermal, structural, and thermal stress problems.  相似文献   

15.
An adaptive grid solution procedure is developed for incompressible flow problems in which grid refinement based on an equidistribution law is performed in high-error-estimate regions that are flagged from a preliminary coarse grid solution. Solutions on the locally refined and equidistributed meshes are obtained using boundary conditions interpolated from the preliminary coarse grid solution, and solutions on both the refined and coarse grid regions are successively improved using a multigrid approach. For this purpose, suitable correction terms for the coarse grid equations are derived for all variables in the flagged regions. This procedure with Local Adaptation, Multigridding and Equidistribution (LAME) concepts is applied to various flow problems to demonstrate the accuracy improvements obtained using this method.  相似文献   

16.
由于Helmholtz方程的基本解是频率的函数,因此传统边界元法在处理声场特征值问题时具有天生的缺陷。本文采用Laplace方程基本解生成积分方程,通过径向积分法将在此过程中产生的域积分项转化为边界积分。此方法克服了传统边界元法系数矩阵对频率的依赖,同时克服了特解积分法对特解的依赖,并通过对表面声导纳的多项式逼近,将敷设多孔吸声材料声腔特征值问题转化为矩阵多项式,从而避免了复杂的非线性求解。通过数值算例验证了算法的有效性。  相似文献   

17.
数值流形方法是一种非常灵活的数值计算方法,连续体的有限单元方法和块体系统的非连续变形分析方法只是这一数值方法的特例.数值流形方法中高阶位移函数的构造可通过提高权函数的阶次来实现,这种方法往往需要沿单元边界配置适当的边内节点,这些结点的出现增加了前处理的复杂性,特别是对于大型复杂的空间问题.另一方面,在数值流形方法中可通过缩小单元尺寸(h加密)来提高求解精度.当模拟裂纹扩展时,这种细化策略可用来克服裂纹尖端的奇异性.一个传统的解决方案是细化整个网格,但这会导致计算效率的显著降低.将适合分析的T样条(analysis-suitable T-spline,AST)引入数值流形方法中来建立高阶数值流形方法的分析格式,有效的避免了该问题的出现.AST样条基函数具有线性无关,单位分解,局部加密等许多重要性质,使得其非常适合用于工程设计及分析.在引入AST样条后,可通过改变数学覆盖的构造形式建立不同阶次的数值流形方法分析格式;AST样条自身的局部加密性质也使得数值流形方法中的数学网格局部加密更容易实现.算例结果表明:随着AST样条基函数阶次的提高,数值流形方法的计算结果有了明显的改善;基于AST样条基函数的数值流形方法在保持计算精度的前提下降低了自由度的数量.  相似文献   

18.
常规单元的插值函数通常仅考虑单元的几何形状与节点位置,而忽略了反映物理问题关键特性的物性参数,从而降低了其数值分析的效果。相反,理性有限元法是取问题微分控制方程的多项式基本解作为单元内的插值函数,其所形成的刚度阵与问题的物性参数紧密相关,因此它避免了常规有限元法对物理问题和数学问题的割裂,可显著提高数值分析的稳定性和精度。本文利用空间各向异性问题的基本解,构造出满足分片实验要求的八节点理性块体单元。数值算例表明,本文给出的理性单元不仅具有较高的求解精度,而且具有良好的数值稳定性,尤其是对较为畸形的单元反应不敏感。  相似文献   

19.
研究了材料模拟中一类新型耦合多尺度的自适应有限元方法. 采用 微观分子动力学耦合宏观有限元的桥尺度方法来模拟材料破坏的前期行为,其中宏观有限元 计算推广到了一般非结构三角形网格. 材料破坏形成后,停止微观尺度的计算,它的进一步 发展和演化通过一个宏观模型来描述,采用自适应有限元方法来求解这一宏观模型. 其中, 后验误差估计的基础是变分多尺度理论,即自适应网格加密是基于粗尺度上残差分布和细尺 度上单元Green's函数. 计算中采用了破坏准则来模拟材料的断裂. 数值实验表明了 方法的有效性.  相似文献   

20.
The paper is devoted to the further development of the particle transport method for the convection problems with diffusion and reaction. Here, the particle transport method for a convection–reaction problem is combined with an Eulerian finite‐element method for diffusion in the framework of the operator‐splitting approach. The technique possesses a special spatial adaptivity to resolve solution singularities possible due to convection and reaction terms. A monotone projection technique is used to transfer the solution of the convection–reaction subproblem from a moving set of particles onto a fixed grid to initialize the diffusion subproblem. The proposed approach exhibits good mass conservation and works with structured and unstructured meshes. The performance of the presented algorithm is tested on one‐ and two‐dimensional benchmark problems. The numerical results confirm that the method demonstrates good accuracy for the convection‐dominated as well as for convection–diffusion problems. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号