弹性接触问题的一种新的混合变分形式

1．引言用混合有限元方法求解弹性力学问题,其优点在于可同时求解位移和应力．力学问题的混合变分形式是混合有限元方法的基础．对于弹性接触问题,文献问给出了一种混合变分形式,以及相应的混合有限元分析（也可见[6]）．本文考虑了弹性接触问题的一种新的混合变分形式,它是构造弹性接触问题的另一种混合有限元方法的基础．对于通常的静态弹性力学方程组的边界值（等式情形）问题,熟知可以有二种不同的混合变分形式（例如见门）．第一种混合变分形式中,对位移的求解空间为H‘（刚,对应力的求解空间为L‘（刚;而第二种混合变分形式…     

弹性力学中单边接触问题的混合有限元法

给出了弹性力学中单边接触问题模型产生的变分不等式的一种新的混合有限元逼近. 用分片连续的P₂-P₁元来分别逼近位移场和接触域上的法应力, 在合理的正则性假设下得到最优收敛阶. 数值算例验证了该理论结果.     

弹性接触问题及线性有限元逼近

1．引言及预备知识最早研究简化了的弹性接触的数学问题（称为单边问题）应属A．Signorini（1933年）．到70年代初，G．Fichera（1972）[4]及G．Duvaut和J．L．Lions（1972）问对此类问题有进一步的研究，建立了问题的解的存在性，正则性以及唯一性．R．Glowinski等的专著[5]中讨论了问题的数值逼近（也可见问中所列文献）．特别应提到捷克数学家J．Ne6as，1．HlavA6ek等所进行的工作（见［7］及其中的文献）以及Kikuchi和Oden［9］，从数学问题的形成到与之等价的变分问题解的存在性，以及有限元逼近的收敛性和误差估计都有研究．本…     

弹性接触问题的对偶混合有限元分析

１．引言用混合有限元方法求解弹性力学问题,其优点在于可同时求解位移和应力．力学问题的混合变分形式是混合有限元方法的基础．对于弹性接触问题,文献［６］给出了一种混合变分形式,以及相应的混合有限元分析（也可见［１０］）．其混合变分形式是直接从位移交分方程和Ｈｏｏｋ方程导出的,获得了应力ａ在Ｌ２（Ω）而位移、在Ｈ１（Ω）的一个闭凸子集上求解的混合变分问题．本文在［９］中提出的混合变分形式的基础上,再引入另一个Ｌａｐｒａｎｇｅ乘子,获得了三重组混合变分形式．它能同时求解物体内点的应力,位移和接触边界上的…     

复合材料弹性平面的周期接触问题

对于平面弹性理论的经典接触问题,即弹性体(作为占有下半平面)上压着有限个压头的情况,曾应用复变函数理论,得到了一些有效的解答。对于平面弹性理论的周期接触问题,即弹性体上压着无限个按周期排列的压头,在所指弹性体为各向同性体的情况,路见可和蔡海涛同样应用复变函数理论,得到了一些有效解答。     

冲击接触问题的一种双共振投影梯度算法

根据冲击接触计算模型所需满足的基本控制方程和非线性互补条件,应用非线性互补问题与约束优化的等价关系将非线性互补接触问题转变成一个非线性规划问题,系统地推导建立了冲击接触问题的一种双共轭投影梯度计算方法．增广Lagrange乘子法克服了罚函数要求减小迭代步长以达到计算稳定的限制,即使对于冲击接触问题亦可以采用较大迭代步长,在形成的与原互补问题等价的无约束规划模式下,应用双共轭投影梯度算法提高非线性搜索速度和计算效率．算法模型计算结果表明,所建立的双共轭投影梯度计算理论及方法是正确有效的．     

弹性接触问题参数变分原理的有限元并行算法*

本文基于弹性接触问题的参数变分原理的有限元解法,利用并行计算机的特性和并行处理结构,建立了相应的并行算法.该算法从刚度阵的生成和组集,静凝聚过程,求应力过程等多方面实现了并行化.该算法在西安交通大学ELXSI-6400并行计算机上程序实现,计算结果表明能有效地节省计算时间,是一种分析接触问题的有效的并行算法.     

具有非单调摩擦热弹性接触问题的有限元法

给出了一个变形体和刚性基础之间用双边摩擦表达其接触性质的、静态热弹性问题的方程式及其近似解法.以非单调、多值性表示该摩擦定律.忽略了问题的耦合效应,则问题的传热部分与弹性部分各自独立处理.位移矢量公式化为非凸的次静态问题,用局部Lipschitz连续函数来表示变形体的总势能.用有限单元法近似求解全部问题.     

带摩擦的弹性接触问题广义变分不等原理的简化证明

在弹性摩擦接触问题中 ,从变分原理出发来研究接触问题 ,可以将摩擦力纳入问题的能量泛函 .为了得到摩擦约束弹性接触问题的能量泛函 ,日前大多是用拉格朗日乘子法 ,但拉格朗日方法用在变分不等问题中 ,要利用非线性泛函分析和凸分析来证明 ,证明复杂 .本文利用向量分析的工具及巧妙的变换 ,对带摩擦约束的弹性接触问题的广义变分不等原理进行了严格的证明 ,由于只用到向量分析 ,简化了证明 .     

瞬态接触动力学的三维问题

发展了三维瞬态接触动力学问题的分析解法,并且得到了广义Galin()定理.对于给定的相当普遍的接触应力,可以确定相应的接触位移,并且得到解析的形式;反过来,对于给定的相当普遍的接触位移,可以解析地确定其相应的接触应力.上述所指的普遍的给定物理量可以是X与y的任意阶多项式和时间t的任意瞬态函数.还针对不同接触区的几何特征和最典型的最常使用的7种固体介质进行了实例计算,所有计算结果均表明上述理论结果在数学上和物理上的精确性.     

关于求解齐次线性方程组的一个新方法

在对系数矩阵进行初等变换的基础上,给出了求解齐次线性方程组的一种新方法.     

三维弹塑性有摩擦接触问题求解的一个新算法

空间弹塑性有摩擦问题是两种非线性相互耦合的边值待定问题,由于涉及到空间接触问题,切向滑动状态的确定就成为一个重要的方面,为获得高精度的结果,大量的计算工作是难免的.规划法与迭代法是处理这类问题的两种重要的方法.作者提出了将这两种方法相结合的规划-迭代算法,充分利用两种方法各自的长处来处理空间弹塑性接触问题.数值结果表明了所提出算法的良好性态.     

强Guass-seidel法求解有限元模型修正问题

有限元模型修正是一类特殊的二次反特征值问题．我们将有限元模型修正看成二次规划问题来解决,并采用非线性Gauss－Seidel方法来求解其相应的Lagrange对偶函数．最后,给山的数值文验说明方法的有效性．     

Preconditioning by Projectors in the Solution of Contact Problems: A Parallel Implementation

A non-overlapping domain decomposition algorithm of the Neumann–Neumann type for solving contact problems of elasticity is presented. Using the duality theory of convex programming, the discretized problem turns into a quadratic one with equality and bound constraints. The dual problem is modified by orthogonal projectors to the natural coarse space. The resulting problem is solved by an augmented Lagrangian algorithm. The projectors ensure an optimal convergence rate for the solution of the auxiliary linear problems by the preconditioned conjugate gradient method. Relevant aspects on the numerical linear algebra of these problems are presented, together with an efficient parallel implementation of the method.     

广义弹塑性梁理论及接触问题中的时偶变分不等式*

为研究摩擦接触问题,本文建立了一个具有二类独立交量的二维弹塑性梁模型。由此提出了一个新的非线性二次互补性问题。其中的外部互补性条件定义了自由边界;而内部互补性条件则控制了弹塑性分界面。文中证明了此二次互补性问题等价于一非线性变分不等式,并导出了其对偶变分不等式。本文结果显示对偶问题较原问题有更多的优越性。应用于塑性极限分析理论中,文中最后证明了一个简单的下限定理。     

一类无界区域中的椭圆型系统非局部边值问题

本文讨论了一类在无界区域中的非线性椭圆系统的非局部边值问题。在适当的条件下,相对边值问题解的存在性及其比较定理作了研究。     

需求可分的车辆路径问题模型与算法

需求可分的车辆路径问题(SDVRP)无论是从运输距离还是派车数量上,都可进一步优化传统的车辆路径问题。为了降低SDVRP的求解难度,本文在分析最优解性质的基础上,加强模型的约束条件,将原模型转变为等价的改进SDVRP,并在使用蚂蚁算法求解改进SDVRP模型的过程中,采用开发新路径和2-opt相结合的方法,以避免出现迭代停滞的现象。实验表明,算法计算结果稳定,最差解与最好解的偏差仅为1.80%。     

一个求解条件极值问题的极值点的新方法

利用齐次线性方程组理论,建立了一个求解条件极值问题的极值点的新方法.该方法的优点是:能有效地避免在运用Lagrange乘数法求解条件极值时,因引进了参数而给解方程组带来的困扰.也可以说,对于有些问题我们仅从已知条件入手,不必引进参数就可以直接求得极值点.     

线性Hamilton系统边值问题的保辛数值方法

以Hamilton系统的正则变换和生成函数为基础研究线性时变Hamilton系统边值问题的保辛数值求解算法.根据第二类生成函数系数矩阵与状态传递矩阵的关系,构造了生成函数系数矩阵的区段合并递推算法,并进一步将递推算法推广到线性非齐次边值问题中;然后利用生成函数的性质将边值问题转化为初值问题,最后采用初值问题的保辛算法求解以达到整个Hamilton系统保辛的目的.数值算例表明该方法能够有效地求解线性齐次与非齐次问题,并能很好地保持Hamilton系统的固有特性.     

波动方程反演问题的一种新的逼近方法

本文给出了一种求解波动方程反演问题的“多目标函数法”.这种方法简单、有效,并具有明确的物理意义.对于三维问题的程序化它有很强的优越性.