多重介质力学问题单(一)积分方程法研究进展

来源 :中国计算力学大会2012 | 被引量 : 0次 | 上传用户:flywhc
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
  从一般的应力-应变本构关系出发,采用“源点隔离法”建立了适应范围很广的位移和应力边界-域积分方程,然后采用“域积分界面退化”技术导出了用单一公式求解多重介质力学问题的界面积分方程。在此基础上,通过施加一定的假设条件,给出了各向同性弹性力学问题的界面积分方程,并展示了算例分析。本文导出的位移和应力界面积分方程可以统一求解非线性、非均质,以及各向异性多重介质力学问题,为边界元法求解复杂的实际工程问题奠定了数学基础。
其他文献
动态网格技术是目前解决复杂流固耦合问题的关键.ball-vertex弹簧法在边弹簧法的基础上,在节点的对边/对面引入一根垂直的弹簧,通过控制单元的面积/体积,达到抵制节点移出其所在凸包的目的,可有效地用于较大变形情况下的流场数值计算.但ball-vertex方法需要求解一个大型线性方程组,因而其效率较低,难以应用于大规模工程科学计算.本文提出一种高效的动态混合网格变形方法—点球弹簧修匀法(Vert
本文将一种全新的辛求解方法引入到双压电材料断裂问题分析中,并利用该方法推导其解析解。在辛空间中,反平面位移和剪应力、面内电势和电位移分别互为对偶变量。通过引入对偶变量,问题归结为一个可以分离变量的一阶哈密顿方程组,其本征解在辛空间中张成完备的解空间。所有的对偶变量都可以通过辛本征解的展开形式表示,其待定系数由裂纹条件和几何模型的外边界条件共同确定。结果表明,力、电强度因子与本征值为1/2的本征解直
因计算效率高、计算机内存需求低等优点,多尺度有限元方法在线弹性计算中得到了较好发展。在对非线性的弹塑性分析时,由于可以采用增量法将非线性问题转化为一系列拟线性问题进行求解,因此,可在每一个的增量步中引入多尺度有限元方法的思想,从而运用多尺度有限元方法求解弹塑性问题。数值算例证实了该法的有效性。
在扩展有限元法(XFEM)的理论框架下,重点研究了等速运动裂纹尖端动态应力强度因子(DSIFs)的求解方法.基于XFEM 的位移模式,推导了动力XFEM 的支配方程,采用Newmark 隐式算法进行时间积分,且裂纹每步扩展均需修正结构系统的不平衡力,同时,给出了求解DSIFs 的相互作用积分方法.典型算例的计算结果表明:XFEM可以用于计算等速运动裂纹的DSIFs.
在有限元分析的求解中,快速的直接解法多利用图分裂算法进行填充元优化。在这一优化模式下,结构的刚度矩阵具有二叉树的特征。本文利用这些特性提出了一种结构局部修改的快速算法。当结构进行局部修改时,只需重新计算二叉树的某特定路径上的三角分解,即从修改节点沿着对应的二叉树回溯至根节点,而其他部分的分解结果不变,因此可以极大地提高计算效率。该方法可以运用到结构优化如抗连续倒塌分析与建筑、桥梁施工模拟计算等。
为了提高光滑粒子法模拟具有轴对称特性的固体冲击问题的计算效率,将模型简化到二维轴对称平面,以及为了避免在构造轴对称光滑粒子法过程中对光滑函数进行环向积分,本文在传统光滑粒子法的基础上通过直接离散化的方式,并利用导数关系式和光滑粒子法的近似特性,构造了轴对称柱坐标体系下具有对称形式的粒子近似方程组。最后,以泰勒杆冲击问题为例,通过与实验和其他方法模拟的结果对比分析,验证了所构造的轴对称光滑粒子法的可
针对模糊参数下的位势问题,本文提出静电场的模糊边界元法。首先提出根据实际工程情况,确定边界上模糊参数的确定方法。然后提出根据确定性边界元求解模糊静电场的方法,即把模糊边界元法转化成为求解一个确定性边界元法和一个求解区间边界元法的问题。最后以算例说明求解问题的有效性,并且对计算分析结果进行了讨论。
移动最小二乘形函数不满足插值条件,使得无网格Galerkin 法的最佳逼近特性遭到破坏,本质边界条件不能直接施加。针对该问题,本文使用退化影响域,使得每个节点的影响域内仅包含自身一个节点,同时保证每个积分点的支持域内包含尽可能多的节点。为避免形函数计算失败,在进行移动最小二乘逼近时,根据计算点支持域内的节点个数,自适应选择基函数。此时得到的形函数具有插值特性,从而克服了无网格Galerkin法遇到
网格生成是复杂外形空气动力学计算的主要性能瓶颈,非结构网格具有自动性能好、适应复杂外形能力强等优点,采用它进行设计计算有利于缩短设计周期,提高设计效率。本文重点阐述一类自主研发的基于非结构网格技术的大规模空气动力学计算软件系统。区别于常规的串行网格生成、并行计算的非全过程并行模式,系统实现了并行网格生成、并行求解的全过程并行模式,可完成包含几千万乃至上亿实体单元的大规模空气动力学计算。此外,在复杂
本文提出新了的混合型界面捕捉的构建思路:通过耦合波前追踪(Front Tracking)和水平集(Level Set)方法来实现多相问题中复杂界面的处理。其中:变量梯度被用来以更少的模板精确演化和重构被追踪的界面;网格上的水平集函数值根据水平集函数的定义计算,以避免耗散性强的Euler 型重新初始化过程、并能够捕捉到比网格单元小的界面结构。本文的方法可以显著改善在界面捕捉方法中十分困难的质量损失问