岩土工程有限元快速解法的研究与应用

来源 :中国力学学会2009学术大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fugle0908
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
岩土工程有限元计算往往需要求解很大规模的问题,这对有限元程序的求解规模和求解速度提出了更高的要求。线性方程组的求解方法,在很大程度上决定了有限元的求解规模和速度。本文对线性方程组快速求解器进行了研究,重点研究了稀疏直接求解器和迭代求解器在岩土工程有限元(包括渗流有限元和应力变形有限元)计算中的应用,对它们的优缺点进行了探讨。研究表明,稀疏直接求解器具有稳定可靠的优点,无论对于渗流问题,还是应力变形问题,都可以高效快速的求解,可以求解的规模也相当大。对于超大规模的问题,宜根据具体的问题采用不同的迭代解法。对于渗流问题,形成的线性方程组的系数矩阵是对称正定的,采用无填充不完全分解预处理共轭梯度法(ICCG(0))或者对称超松弛预处理共轭梯度法(SSOR-CG),可以高效的进行求解。对于应力变形问题,形成的线性方程组的系数矩阵可能是对称不定的,使用ICCG(0)和SSOR-CG 不能保证收敛;采用双门槛不完全分解预处理Krylov 子空间法可以求解一些问题,但是依然存在参数难以选取的问题。在以上基础上,将快速求解器引入到课题组开发的有限元计算软件中,并应用于实际工程的分析,达到了显著提高求解速度和求解规模的目的。
其他文献
结构轻量化设计是发展先进飞机、高推重比发动机的重要支撑技术。本文结合近年来所开展的相关科研项目,介绍了形状优化设计方法在发动机薄壁结构设计中的应用。通过算例说明如
在3月13日举行的全国“两会”新闻发布会上,劳动保障部副部长刘永富提出,今年将启动城镇居民医疗保险改革试点,劳动保障部正会同 At a press conference held on March 13 a
由于复合材料性能优异,工程中越来越多地采用复合材料梁来完成以前由复杂机械完成的功能。而对这些梁的刚度性能往往有特殊的要求。本文以一个承担扭转变形功能的柔性梁为例,研
会议
多段翼型前后缘襟翼缝道构型对增升装置的气动效率有着极大的影响,多段翼型设计是飞机外形设计中的一项关键技术。本文将遗传算法与计算流体力学(CFD)软件相结合,对某大型客机增
会议
考虑夹芯结构中周期性单胞的尺寸效应,计算带不同尺寸夹芯夹层板的弯曲响应,并和带均质等效夹芯夹层板的理论解析解和数值解进行比较,研究了夹芯结构中周期性单胞的尺寸效应对夹
为减小环境参数和设计参数的不确定性对飞机起飞状态下机翼最大升力系数的影响,以典型的标准翼型NACA 0009为例进行鲁棒设计。首先利用美国科学家Brenda M. Kulfan于2006年提
会议
飞机概念设计需要平衡多学科之间的矛盾,本文在多学科优化设计方法的气动学科中应用涡格法在Trefftz平面得到诱导阻力,采用工程估算的方法得到摩阻,波阻和干扰阻力;重量学科将机
会议
本文讨论带双刚体航天器系统姿态运动的最优控制问题。利用多体动力学方法导出球铰连接的双刚体航天器的姿态运动方程。在系统角动量为零的情况下,带双刚体航天器系统的姿态运
会议
本文提出了一种多组件系统的综合布局优化设计方法。通过在拓扑优化设计区域内引入固定形状组件的位置设计变量,实现了组件装填布局优化和结构拓扑优化的集成。设计过程主要包
会议
应用双流体模型CFD模拟的方法,从压降损失、分离效率和上出口湿度三方面研究了不同叶片升角、叶片轴向位置和循环倍率对旋叶式汽水分离器性能的影响规律。同时分析了其内部气
会议