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利用已知初始时刻的信息,建立一种可以取到任意阶高精度的多项式加速度单步隐式算法。在该隐式方法中,待采解方程纽系数矩阵中质量阵的系数远远大于阻尼阵和剐度阵的系数,略去非对角阻尼阵和非对角刚度阵对方程组的影响,得到一种近似平衡多项式加速度动力显式计算方法。此方法的精度主要由加速度多项式插值的项数、步长、质量阵的每件数、质量刚度比(质量阵和刚度阵的范数之比)决定。在此基础上给出了这种算法的通式,进行了精度分析,结果表明:如果时间步长h足够短,n次加速度近似平衡动力显式算法的精度可以达到O(hn+1)。算例采用5次加速度近似平衡显式算法,计算结果的精确性证明了本算法的可行性。 相似文献
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Wilson-θ法求得的位移、速度与加速度不满足t时刻的动力平衡方程。提出修正荷载的Wilson-θ法:增加一个荷载δF(t),使得t时刻的动力平衡方程得以满足;将-θ′δF(t)作为荷载加入t+Δt时刻的计算中,当θ′=0时,修正荷载的Wilson-θ法退化为Wilson-θ法。对应于不同的θ′值,在无条件稳定的前提下,θ的取值范围也不同。定义了逐步积分法中的计算误差。计算结果表明:计算误差与θ值成正相关,当θ′=0.6,无条件稳定的θ为最小值1.24,因而θ′=0.6,θ=1.24时,计算误差最小,建议在计算中采用。保持Wilson-θ法无条件稳定、几乎不增加计算量的条件下,修正荷载的Wilson-θ法可以提高计算精度。 相似文献
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由于无网格法中大多数近似函数均为有理式,不具有Kronecker delta性质,因此难以精确地施加本质边界条件.边界误差较大容易导致整个求解域求解结果精度低,甚至引起数值不稳定现象.文章在无网格直接配点法和稳定配点法中引入拉格朗日插值函数作为形函数,构建了拉格朗日插值配点法(LICM)和拉格朗日插值稳定配点法(SLICM).由于拉格朗日插值具有Kronecker delta性质,可以像有限元法一样简单而精确地施加本质边界条件,提高这两种方法的数值求解精度.稳定配点法基于子域对强形式方程进行积分,可以满足高阶积分约束,即可以保证形函数在积分形式下也满足高阶一致性条件,实现精确积分.同时,进行子域积分还可以减少离散矩阵的条件数,从而提高算法的稳定性.进一步提高拉格朗日插值稳定配点法的精度和稳定性.通过数值算例验证这两种方法的精度、收敛性和稳定性,结果表明基于拉格朗日插值的配点法的精度优于基于重构核近似的配点法,拉格朗日插值稳定配点法的精度和稳定性均优于拉格朗日插值配点法. 相似文献
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Sergio Amat† Sonia Busquier‡ Vicente Candela§ 《International Journal of Computational Fluid Dynamics》2013,27(3):205-217
In this paper, a local (third-order accurate) shock capturing method for hyperbolic conservation laws is presented. The method has been made with the same idea as the PHM method, but with a simpler reconstruction. A comparison with the classic high order methods is discussed. 相似文献
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本文用摄动法求解了三维复合材料中有纤维搭桥的圆形脱层的屈曲问题。搭桥纤维被简化为连续分布于脱层面上的线性弹簧。用Taylor级数展开法确定了每一级摄动方程用Bessel函数表达的解析解.给出了脱层屈曲临界载荷、挠度曲线与脱层半径、搭桥因子等的封闭关系式。根据这一结果并考虑脱层只能向一个方向挠曲的约束条件,可以进一步探讨脱层屈曲的特征。 相似文献
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We study a class of nonlocal operators that may be seen as high order generalizations of the well known nonlocal diffusion operators. We present properties of the associated nonlocal functionals and nonlocal function spaces including nonlocal versions of Sobolev inequalities such as the nonlocal Poincaré and nonlocal Gagliardo–Nirenberg inequalities. Nonlocal characterizations of high order Sobolev spaces in the spirit of Bourgain–Brezis–Mironescu are provided. Applications of nonlocal calculus of variations to the well-posedness of linear nonlocal models of elastic beams and plates are also considered. 相似文献
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L. B. CHUBAROV D. A. SHKUROPATSKI 《International Journal of Computational Fluid Dynamics》2013,27(2):91-100
The class of nonlinear-dispersive (NLD) models of hydrodynamics was considered, the comparison of a series of hydrodynamic models was performed, and the selection of the most satisfactory model for carrying out economical and effective finite-difference schemes adequately modeling a wide class of natural wave processes was made. 相似文献
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一类高精度TVD差分格式及其应用 总被引:2,自引:0,他引:2
构造了一维非线性双曲型守恒律的一个新的高精度、高分辨率的守恒型TvD差分格式。其构造思想是:首先,将计算区间划分为若干个互不相交的小区间,再根据精度要求等分小区间,通过各细小区间上的单元平均状态变量,重构各细小区间交界面上的状态变量,并加以校正;其次,利用近似Riemann解计算细小区间交界面上的数值通量,并结合高阶Runge—Kutta TVD方法进行时间离散,得到了高精度的全离散方法。证明了该格式的TVD特性。该格式适合于使用分量形式计算而无须进行局部特征分解。通过计算几个典型的问题,验证了格式具有高精度、高分辨率且计算简单的优点。 相似文献
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基于时序变形预测的数字图像相关加速方法 总被引:1,自引:0,他引:1
利用数字图像相关求解连续变形物体的位移场和应变场时,会遇到处理速度非常慢的问题,原因是相关算法计算量大且忽略了物体在时间轴上的变形规律。本文提出了一种基于变形预测的数字图像相关方法,该方法利用物体在时间轴上的变形规律,通过已经得到的变形值来预测后面时刻的变形初值。首先分析了物体在时间轴上的变形规律,然后结合实际应用对其进行修正,得到物体下一步变形的初值,最后通过NR方法(Newton-Raphson Method)得到物体的位移场和应变场。通过计算机模拟和金属试件拉伸实验并结合GPU(Graphic Processing Unit)编程验证了该方法的有效性。计算机模拟和金属试件拉伸实验的计算结果表明,该方法能够在计算精度保持不变的情况下,使计算速度提高4~7倍。 相似文献
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数字锁相速率系统实质是一个非线性系统。确定其最高速率极限是设计者十分关心的问
题。本文采用求锁相环非线性系统极限环频率的方法确定了系统的速率极限,并给出了计算公
式。用该方法对某转台速率系统进行了计算,结果证明了此方法的有效性。 相似文献