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局部人工边界稳定性的一种分析方法 总被引:9,自引:2,他引:9
采用时域局部人工边界同有限元或有限差分相结合的方法分析无界域中的波动问题时可能出现由边界引起的数值失稳现象.本文提出一种分析局部人工边界稳定性的实用方法.该方法从时域逐步积分格式出发,考虑了边界节点运动和内部节点运动的耦合以及离散化的影响,可以给出局部人工边界在多维波动数值模拟中的稳定性近似准则.文中对多次透射边界在一维及二维出平面波动模拟中稳定性的分析结果,表明了该方法的合理性 相似文献
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本文采用形式解法研究三维有限元离散模型中波动的传播规律。文中由波动方程得到它的特征方程,进而给出了三维离散网格中波的频散关系,分析了三维网格中平面波、非匀匀波、寄生振荡及其它可能存在的运动形式的基本特点;详细讨论了平面波的频散、截止频率及偏振漂移等重要的不同于连续介质中的波动传播性质的特点,提示了其中不同于低维网格中 波动的现象。 相似文献
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有限元离散模型中的出平面波动 总被引:17,自引:3,他引:17
采用分离变量技术,将二维出平面(Anti-Plane)波动问题的有限元运动方程化为两个联立的一维方程,获得了这一离散模型中波动的解析解,由此对有限元离散模型中出平面波动问题进行了深入的研究。分析了出平面弹性波的频散、截止频率、寄生振荡和有限元离散化引起的波传播的附加的各向异性性质等,同时讨论了时域离散化对出平面波动规律的影响。 相似文献
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局部透射边界和叠加边界的精度分析与比较 总被引:5,自引:0,他引:5
本文研究了出平面和平面内波动在局部透射边界和叠加边界的反射系数,在研究中考虑了时空离散化的影响及反射波本身对反射系数的影响.采用一维有限元离散模型讨论了两种边界的阶数对反射系数的影响.通过比较这两种边界的反射系数得出以下结论:局部透射边界在有限元波动模拟中的精度高于叠加边界,且其优越性随着边界阶数的增加而提高。 相似文献
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时域局部透射边界的计算飘移失稳 总被引:7,自引:3,他引:7
本文通过对时域局部透射边界特性及应用结果分析,发现了多次透射边界的一种非高频振荡失稳的失稳性,并就此给出了人工边界的计算飘移失稳的概念.文中对多次透射边界的计算飘移失稳现象及失稳机制作了分析,探讨了飘移失稳发生的条件,提出了一种简单有效的消除飘移失稳的方法 相似文献
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波动数值模拟的一种显式方法——二维波动 总被引:1,自引:0,他引:1
将一维波动时域数值模拟的一种显式方法推广到二维,导出了二维非规则网格的节点递推公式.针对均匀正方形网格详细论述了时空精度皆为2M阶(M为正整数)的稳定递推公式的构建方法,并以构建二阶(M = 1)和四阶(M = 2)公式为例予以说明. 最后,通过算例检验了本文研究结果,特别是说明了高阶公式对提高计算效率的价值. 相似文献
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FUNDAMENTAL PROBLEMS IN FINITE ELEMENT SIMULATION OF WAVE MOTION 总被引:1,自引:0,他引:1
The transmitting boundary condition is written in a compact form, which can be direct-ly incorporated into finite elements. Basic characteristics of discretization are analyzed throughstudies on wave motion in a one-dimensional discrete model and their differences from those in thecorresponding continuum. Tbe analysis leads to identifying a frequency band within which thesimulation is possible, and to a suggestion of using the lumped-mass finite element model forthe simulation. Mechanism of the oscillation instability is then illuminated in the frequencydomain by amplification at the artificial boundary and multi-reflection of wave motion in afinite discrete model. Based on understanding of the mechanism, a modified transmittingboundary condition is devised for eliminating the instability. The special stability criterion forthe modified boundary is finally presented for the one-dimensional model. 相似文献
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