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1.
精细时程积分法的误差分析与精度设计   总被引:21,自引:0,他引:21  
向宇  黄玉盈 《计算力学学报》2002,19(3):276-280319
通过对精细积分法递推过程的误差分析,发现该方法能莸得高精度数值结果的根本原因是:数值计算的相对误差不随递推过程的进行而扩散。数值结果的精度仅仅取决于初始Taylor级数的计算精度和指数矩阵A的最大模特征。同时,提出了一种精度估计和精度设计的方法。  相似文献
2.
基于复数矢径的波叠加法解声辐射问题   总被引:8,自引:0,他引:8  
利用波叠加法与结构动力分析中的相似性,提出了一种在波叠加法中克服解非唯一的通用方法,即在虚拟源强系统中加入一定的虚拟阻尼从而能获得全波数域内的唯一解,并以此为基础提出了一种新的加入虚拟阻尼的方法——复数矢径波叠加法。文中给出了脉动球和摆动球两个数值算例,计算结果表明:本文方法不仅能有效解决数值求解过程中解非唯一的问题,且计算时间只与标准波叠加法相当,计算精度却比同类方法高。  相似文献
3.
基于齐次扩容精细积分法和复数矢径虚拟边界谱方法,利用Fourier积分变换和稳相法,提出了一种具有较高效率和精度的新的求解水下纵向加肋无限长非圆柱壳声辐射问题的半解析方法.考虑了非圆柱壳和肋骨之间同时存在多种相互作用力和力偶矩,较已往很多学者仅计及法向相互作用力更加符合实际.不仅比较了该文方法和精确解计算纵向加肋圆柱壳在集中点力激励下的声辐射计算结果,同时还研究了肋骨数量、大小以及椭圆柱壳横截面椭圆度对声辐射特性的影响.数值计算结果表明该文方法较已有的混合FE-BE法更为有效.  相似文献
4.
求解二维结构-声耦合问题的一种半数值半解析方法   总被引:3,自引:1,他引:2  
基于传递矩阵法和虚拟源强模拟技术提出了一种求解在谐激励作用下二维结构-声相互作用问题的半数值半解析法.在足够小的积分步长内,文中对任意形状弹性环沿周向曲线坐标的非齐次状态微分方程组,建立了一种齐次扩容方法.对于外声场,采用多圆形虚拟源强配置方案。并在每一条圆形配置曲线上将源强密度函数用Fourier级数展开,同时结合快速Fourier变换法,提出了一种高精度、高效率求解任意形状二维孔穴Helmholtz外问题的快速算法.在耦合方程的求解方面,根据叠加原理,将外激励和虚拟源强的Fourier级数展开项作为广义力分别作用在弹性环上,借助齐次扩容方法和精细积分法求得弹性环的状态向量,再利用流固交接条件和最小二乘法直接建立了耦合系统的求解方程.文中给出了二个典型弹性环在集中谐激励力作用下声辐射算例,计算结果表明该文方法较通常采用的混合FE-BE法更为有效.  相似文献
5.
基于复数矢径虚拟边界积分法,通过将虚拟积分曲线上的未知源强密度函数用Fourier级数展开,同时借助快速数值Fourier变换计算程序,提出了一种求解二维任意形状空穴声辐射和散射问题的复数矢径虚拟边界谱方法.该方法具有以下特点:(1)不存在奇异积分处理;(2)采用复数矢径虚拟边界积分方法,不仅保证了解的唯一性,而且由于虚拟源强密度函数采用Fourier级数展开,克服了用单元离散方法不能用于较高频率范围的缺点;(3)采用快速数值Fourier变换技术使计算效率大幅度提高.文中给出的计算结果表明:在求解任意形状二维空穴声辐射和散射问题上较通常采用的FEM、BEM和VBEM更为有效.  相似文献
6.
Based on the linear theories of thin cylindrical shells and viscoelastic materials, a governing equation describing vibration of a sandwich circular cylindrical shell with a viscoelastic core under harmonic excitation is derived. The equation can be written as a matrix differential equation of the first order, and is obtained by considering the energy dissipation due to the shear deformation of the viscoelastic core layer and the interaction between all layers. A new matrix method for solving the governing equation is then presented With an extended homogeneous capacity precision integration approach. Having obtained these, vibration characteristics and damping effect of the sandwich cylindrical shell can be studied. The method differs from a recently published work as the state vector in the governing equation is composed of displacements and internal forces of the sandwich shell rather than displacements and their derivatives. So the present method can be applied to solve dynamic problems of the kind of sandwich shells with various boundary conditions and partially constrained layer damping. Numerical examples show that the proposed approach is effective and reliable compared with the existing methods.  相似文献
7.
基于一般线弹性薄壳和势流理论,导出了旋转壳状态向量的一阶常微分矩阵方程和水动压力表达式,再借助齐次扩容技术和精细积分法,应用推广的传递矩阵法对埋入水中旋转薄壳的流固耦振进行了数值求解,并研究了一些因素对精度的影响.算例表明传递矩阵法和有限元方法相比不仅精度良好,而且有较高的计算效率.  相似文献
8.
向宇  黄玉盈 《力学学报》2003,35(3):272-279
以位势理论为基础,提出了求解Helmholtz外问题的伸缩虚拟边界元法.给出了该方法在全波数域内获得唯一解的严格数学证明,其核心是通过伸缩虚拟边界使对偶内问题的特征频率(本征值)避开与波数重合,从而保证了解的唯一性,同以往前人提出的几种解法途径相比,该法简单得多;通过诸多边界曲线形状和不同边界量的声辐射算例,从计算精度、稳定性以及克服解的非唯一性等方面,对该方法进行了检验.计算结果表明:对远场或近场辐射声压,该方法都具有非常高的效率和精度.  相似文献
9.
Based on the governing equation of vibration of a kind of cylindrical shells written in a matrix differential equation of the first order,a new matrix method is pre- sented for steady-state vibration analysis of a noncircular cylindrical shell simply sup- ported at two ends and circumferentially stiffened by rings under harmonic pressure.Its difference from the existing works by Yamada and Irie is that the matrix differential equation is solved by using the extended homogeneous capacity precision integration ap- proach other than the Runge-Kutta-Gill integration method.The transfer matrix can easily be determined by a high precision integration scheme.In addition,besides the normal interacting forces,which were commonly adopted by researchers earlier,the tan- gential interacting forces between the cylindrical shell and the rings are considered at the same time by means of the Dirac-δfunction.The effects of the exciting frequencies on displacements and stresses responses have been investigated.Numerical results show that the proposed method is more efficient than the aforementioned method.  相似文献
10.
该文在对空圆柱层合壳(不充液)振动分析研究的基础上,借助线性势流理论,进一步考虑液固耦合效应,导出了敷有CLD贮液圆柱层合壳谐耦振的一阶常微分矩阵方程,该方程右边多了液动压力项.由于它不能预先给定,导致方程中出现未知项.为了克服这一困难,文中研究了液动压力的解式,并采用新型齐次扩容精细积分技术,提出了一种高效率和高精度的半解析半数值解法.进而还求解了CLD贮液圆柱容器在地面谐运动激励下的响应;通过大量数值计算分析了CLD的厚度、长度、敷设位置以及粘弹芯的复剪切模量对减振效果的影响.计算还表明了有液体的存在,这些影响和空容器时是不一样的.文中方法为CLD贮液容器的控制优化提供了有力手段.  相似文献
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