结构体系动力方程求解的显式积分格式的能耗特性 被引量：11

1

作者 李小军 唐晖 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期28-33,共6页

针对作者提出的结构体系动力方程求解的一种显式积分格式,探讨其数值计算能耗特性即算法阻尼特性,导出了其算法阻尼值随体系的物理阻尼和结构体系振动频率值变化的关系,并进一步讨论了该积分格式用于无限介质波动的数值模拟中抑制或消... 针对作者提出的结构体系动力方程求解的一种显式积分格式,探讨其数值计算能耗特性即算法阻尼特性,导出了其算法阻尼值随体系的物理阻尼和结构体系振动频率值变化的关系,并进一步讨论了该积分格式用于无限介质波动的数值模拟中抑制或消除透射边界引起的计算高频失稳问题,给出了该积分格式与中心差分格式的对比分析算例。 展开更多

关键词 结构工程 结构动力方程 显式积分格式 数值计算能耗 透射边界 高频失稳

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动力方程求解的显式积分格式对数值模拟波动特性的影响分析 被引量：3

2

作者 唐晖 李小军 +1 位作者 亓兴军 迟明杰 《地震学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期526-536,共11页

基于李小军等提出的显式积分格式应用于波动有限元模拟时的递推形式,重新定义了波动传递函数;以一维均匀离散体系为模型,对给出的传递函数进行了理论推导和求解,并通过数值试验验证了其正确性;通过对传递函数的分析研究,探讨了这种显式... 基于李小军等提出的显式积分格式应用于波动有限元模拟时的递推形式,重新定义了波动传递函数;以一维均匀离散体系为模型,对给出的传递函数进行了理论推导和求解,并通过数值试验验证了其正确性;通过对传递函数的分析研究,探讨了这种显式积分格式对离散网格中波动传播规律包括截止频率、频散现象和能量耗散等方面的影响.以期为该显式积分格式在波动问题求解中的应用提供更详细的理论参考. 展开更多

关键词 显式积分格式 传递函数 波动有限元法 波动特性

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动力方程求解的显式积分格式及其稳定性与适用性 被引量：13

3

作者 李小军 刘爱文 《世界地震工程》 CSCD 2000年第2期8-12,共5页

文献[1]给出了一种求解有阻尼体系动力方程的显式积分格式，文中以数值表格的形式给出了格式的稳定性条件，本文对该格式的稳定性问题作了进一步的分析，并给出了其计算稳定性条件的表示或。本义还着重讨论了基于这一显式积分格式的推... 文献[1]给出了一种求解有阻尼体系动力方程的显式积分格式，文中以数值表格的形式给出了格式的稳定性条件，本文对该格式的稳定性问题作了进一步的分析，并给出了其计算稳定性条件的表示或。本义还着重讨论了基于这一显式积分格式的推导过程而派生出的另一形式的积分格式的稳定性，并指出了该派生格式的适用性问题。 展开更多

关键词 逐步积分法 稳定性 动力方程 显式积分格式 地震

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求解动力方程的三种显式积分格式的比较

4

作者 荣棉水 李亚琦 周伯昌 《华南地震》 2007年第1期77-85,共9页

比较了工程上常用于求解动力方程的三种显式积分格式的能耗特性,结果表明,李小军等人的显式差分格式在物理阻尼比为0到1的范围内均具有较强的能耗特性,而且随着物理阻尼比的增大,能耗特性也增强,这种特性优于另外两种显式积分格式,能有... 比较了工程上常用于求解动力方程的三种显式积分格式的能耗特性,结果表明,李小军等人的显式差分格式在物理阻尼比为0到1的范围内均具有较强的能耗特性,而且随着物理阻尼比的增大,能耗特性也增强,这种特性优于另外两种显式积分格式,能有效地克服透射边界的高频失稳,因此在处理复杂场地地震反应方面是一种比较理想的显式积分格式。 展开更多

关键词 显式积分格式 能耗特性 动力方程 地震工程

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一个基于双重基本假定的另类显式积分格式

5

作者 张晓志 刘龙江 曹玲 《东北电力大学学报》 2011年第5期98-103,共6页

通过结合采用精确法和平均常加速度法的基本假定,推导建立了基于双重基本假定的另类显式积分格式,提出了相关的体系另类振动周期等新概念。基于另类振动周期概念并结合现有相关研究成果,导出了该格式的精度控制准则和形式上的稳定性控... 通过结合采用精确法和平均常加速度法的基本假定,推导建立了基于双重基本假定的另类显式积分格式,提出了相关的体系另类振动周期等新概念。基于另类振动周期概念并结合现有相关研究成果,导出了该格式的精度控制准则和形式上的稳定性控制准则,为开展相关的数值模拟研究准备了必要的基础和前提。 展开更多

关键词 结构动力方程 双重基本假定 另类显式积分格式 体系另类振动周期

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一维波动问题的六阶精度显式积分格式

6

作者 刘恒 项大千 黄春霞 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2017年第2期16-25,共10页

本文依据波速有限物理概念,从一维波动方程柯西初值问题的解析解出发,推广应用一种在空间域上采用Lagrange多项式内插、时间域内精确积分的显式方法;并基于包含7个节点的3层网格离散模型,通过权衡精度和稳定性的要求,构建出时空离散精... 本文依据波速有限物理概念,从一维波动方程柯西初值问题的解析解出发,推广应用一种在空间域上采用Lagrange多项式内插、时间域内精确积分的显式方法;并基于包含7个节点的3层网格离散模型,通过权衡精度和稳定性的要求,构建出时空离散精度皆为6阶的稳定递推格式,且具有显式和时空解耦特性。最后,通过算例进行与本文同源的低阶格式(2阶显式格式、4阶显式格式)的对比分析,验证该6阶显式格式的精度和稳定性等理论结果,指出高阶公式对提高计算效率的价值。 展开更多

关键词 一维波动 数值模拟 显式积分格式 高精度 集中质量有限元

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有阻尼体系显式积分格式的计算精度研究

7

作者 刘超群 张艳红 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2017年第2期123-128,共6页

结构动力反应计算中的显式积分格式是一种重要的时域逐步积分方法。对于有阻尼单自由度体系,由于时间离散,质点的反应计算值与理论值存在一定差异。本文通过特征向量矩阵对积分格式的传递矩阵进行分解,采用周期延长率和相邻正/负波峰值... 结构动力反应计算中的显式积分格式是一种重要的时域逐步积分方法。对于有阻尼单自由度体系,由于时间离散,质点的反应计算值与理论值存在一定差异。本文通过特征向量矩阵对积分格式的传递矩阵进行分解,采用周期延长率和相邻正/负波峰值递减率作为计算精度的衡量指标,建立了有阻尼体系显式积分格式计算精度的一种新方法。应用该方法分析ABAQUS/Explicit积分格式的计算精度,推得单自由度体系质点振动的周期延长率、峰值递减率随频率、阻尼比及计算时间步长变化的解析表达式,并采用工程结构常用的阻尼比取值对计算精度进行定量分析。结果表明,本文提出的方法可行有效,并可推广应用于其它有阻尼体系显式积分格式计算精度的定量分析。 展开更多

关键词 显式积分格式 阻尼 计算精度 周期延长率 峰值递减率

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波动有限元方程显式逐步积分格式稳定性分析 被引量：3

8

作者 景立平 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2004年第5期20-26,共7页

对常用的波动有限元方程的两种显式格式的稳定性进行了分析,利用单元的最大频率乃是系统的特征频率的上界的概念结合模态分析方法,给出了便于实际应用的稳定性必要条件。同时,利用VonNeumann方法给出了这两种格式稳定性的充分条件,并通... 对常用的波动有限元方程的两种显式格式的稳定性进行了分析,利用单元的最大频率乃是系统的特征频率的上界的概念结合模态分析方法,给出了便于实际应用的稳定性必要条件。同时,利用VonNeumann方法给出了这两种格式稳定性的充分条件,并通过算例对这两种稳定性条件进行验证。 展开更多

关键词 波动有限元方程 显式积分格式 稳定性 模态分析

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动力有限元方程显式逐步积分格式稳定性条件

9

作者 景立平 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第A01期5120-5124,共5页

利用单元的最大频率是系统的特征频率的上界的概念，结合模态分析方法，对常用的动力有限元方程的2种显式逐步积分格式的稳定性进行了分析，给出了便于实际应用的稳定性条件，并利用算例对给出的稳定性条件进行了验证。

关键词 数值模拟 有限元 显式积分格式 稳定性

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结构动力方程另类显式逐步积分格式研究 被引量：2

10

作者 张晓志 刘龙江 曹玲 《世界科技研究与发展》 CSCD 2011年第6期978-982,共5页

现有显式积分格式的稳定性与计算结果的取信度均远逊于常用的隐式积分格式,这是制约现有显式积分格式在大型结构动力分析软件以及其它相关软件中广泛应用的瓶颈。以解决这一瓶颈问题为研究目标,通过结合采用精确法和平均常加速度法的基... 现有显式积分格式的稳定性与计算结果的取信度均远逊于常用的隐式积分格式,这是制约现有显式积分格式在大型结构动力分析软件以及其它相关软件中广泛应用的瓶颈。以解决这一瓶颈问题为研究目标,通过结合采用精确法和平均常加速度法的基本假定,推导建立了基于双重基本假定的另类显式积分格式,提出了相关的体系另类振动周期等新概念。基于另类振动周期概念并结合现有相关研究成果,导出了该格式的精度控制准则和形式上的稳定性控制准则,为开展相关的数值模拟研究准备了必要的基础和前提。概述了开展相关数值模拟研究的技术路线,对业已取得的主要数值模拟研究结果做了先期预告和初步讨论。 展开更多

关键词 结构动力方程 双重基本假定 另类显式积分格式 体系另类振动周期

原文传递

基于显-隐式格式的三维时域土-结相互作用分析的异步并行算法 被引量：14

11

作者 陈少林 王俊泉 +2 位作者 刘启方 周国良 唐晖 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期1321-1330,共10页

提出了一种分析三维时域土-结构动力相互作用的并行计算方法.该方法利用显式和隐式积分格式各自的优点,采用集中质量显式有限元和黏弹性人工边界模拟无限域地基,采用隐式积分格式有限元法计算上部结构的响应,两者可采用不同的时间步距.... 提出了一种分析三维时域土-结构动力相互作用的并行计算方法.该方法利用显式和隐式积分格式各自的优点,采用集中质量显式有限元和黏弹性人工边界模拟无限域地基,采用隐式积分格式有限元法计算上部结构的响应,两者可采用不同的时间步距.在此基础上,采用MPI通信协议,提出了土-结构系统中土体区域的并行计算方法,以及土体区域与结构间的异步并行计算方法,并通过自编的Fortran源程序实现了地震作用下土-结相互作用分析的并行计算.以某一核电结构模型为例,分别采用串行算法和并行算法分析了土-核电结构体系在SV波输入下的反应,验证了本文并行算法的可行性和高效性. 展开更多

关键词 土-结相互作用 集中质量显式有限元 黏弹性人工边界 并行算法 显-隐式积分格式

原文传递

非水平成层场地上核电结构时域土–结相互作用分析 被引量：5

12

作者 陈少林 张娇 +3 位作者 郭琪超 周国良 刘启方 王俊泉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期308-316,共9页

目前核电土–结相互作用分析的主流软件SASSI,采用频域等效线性化,不能很好地考虑土体强非线性,且仅适合于水平成层场地。时域土–结相互作用分析方法可以考虑土体强非线性以及非水平成层场地,但效率较低,难于用于实际工程。采用一种高... 目前核电土–结相互作用分析的主流软件SASSI,采用频域等效线性化,不能很好地考虑土体强非线性,且仅适合于水平成层场地。时域土–结相互作用分析方法可以考虑土体强非线性以及非水平成层场地,但效率较低,难于用于实际工程。采用一种高效的时域土–结构动力相互作用分析的分区算法,地基无限域通过集中质量显式有限元和黏弹性人工边界进行模拟,上部结构通过隐式有限元方法进行分析,两者可采用不同的时间步距,并通过MPI通信协议,实现并行计算。以某一核电结构模型为例,分析了某非水平成层场地上核电结构在三向地震波输入下的反应,验证了该方法的高效性和用于大型实际工程的可行性。 展开更多

关键词 土–结相互作用 集中质量显式有限元 黏弹性人工边界 并行算法 显–隐式积分格式

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