弹性力学的复变量无网格流形方法

为克服无网格流形方法配点过多、计算速度慢、容易形成病态方程组等缺点,将复变量移动最小二乘法与无网格流形方法相结合,提出了弹性力学的复变量无网格流形方法。分别采用线性基本与二次基进行计算,并与无网格流形方法相比。研究表明该方法计算量小、精度高。     

基于位移插值的Voronoi单元有限元方法

Voronoi单元有限元法是模拟颗粒增强复合材料非常先进有效的数值方法之一.为了克服它在构造插值函数时的困难,本文通过有限覆盖技术,对Voronoi单元进行了改进,提出了基于位移插值的Voronoi单元有限元方法,该方法的优点是只要知道夹杂中心点位置和Voronoi单元节点坐标,经过三次数学覆盖,即可形成Voronoi单元的位移插值函数.该方法形函数构造简单,容易实施.最后给出了数值模拟算例,并与现有的方法进行了比较.     

非协调数值流形方法的稳定性和收敛性分析

在流形元的基础上，提出了非协调数值流形方法，非协调数值流形方法的优点是在不增加广义节点自由度的前提下，大大提高数值流形方法的计算精度和计算效率.利用内部自由度静力凝聚处理，推导了消除内参后的单元应变矩阵和单元刚度矩阵.在Hilbert空间内，从最小势能原理出发对非协调数值流形方法的稳定性和收敛性进行了分析和讨论，得到了保证非协调流形元解唯一存在和收敛的基本条件，完善了非协调数值流形方法的理论基础.数值试验表明，新单元构造过程简单，有较高的精度，从而证明了本方法的可行性. 关键词： 数值流形方法 非协调元 稳定性分析 收敛性分析     

弹性力学的复变量数值流形方法

数值流形方法通过引入数学和物理双重网格，将插值域和积分域分别定义在两个不同的覆盖 上来完成系统能量泛函积分运算. 当采用高阶函数构造位移函数时，广义节点自由度将大大 增加. 在求解系统的平衡方程中，运算量是与自由度的三次方成正比的，因此数值流形方法 的计算量是较大的. 为此，在复变量理论的基础上，采用一维基函数建立二维问题的逼 近试函数，然后将其应用于弹性力学的数值流形方法，提出了复变量数值流形方法，推导了 弹性力学的复变量数值流形方法的公式. 与传统的数值流形方法相比，复变量数值流形方法 具有计算量小、精度高的优点.     

非协调数值流形方法的稳定性和收敛性分析

在流形元的基础上，提出了非协调数值流形方法，非协调数值流形方法的优点是在不增加广义节点自由度的前提下，大大提高数值流形方法的计算精度和计算效率.利用内部自由度静力凝聚处理，推导了消除内参后的单元应变矩阵和单元刚度矩阵.在Hilbert空间内，从最小势能原理出发对非协调数值流形方法的稳定性和收敛性进行了分析和讨论，得到了保证非协调流形元解唯一存在和收敛的基本条件，完善了非协调数值流形方法的理论基础.数值试验表明，新单元构造过程简单，有较高的精度，从而证明了本方法的可行性.