局部非线性系统动力响应的离散时间传递矩阵法

本文推广Ｋｕｍａｒ的方法，提出子结构对接的离散时间传递矩阵法，可求出局部非线性联接刚度轴系的动力响应．该研究对多自由度非线性结构的响应计算提供了有用的思想和方法。     

边界元分域计算多层结构瞬态温度场的转移矩阵法

本文提出了分析瞬态热传导问题的转移矩阵法。利用边界元和转移矩阵法进行分域计算可以有效地处理不规则结构和多层结构问题。该方法还有输入数据少,计算精度高及所需计算机内存小等优点,适于在微机上求解大型复杂结构的瞬态温度场。     

插值矩阵法解正交异性轴对称圆柱壳弯曲问题

用数值法求解常微分方程边值问题,目前流行的是差分法、试射法、配点法和有限元法。苏联学者A·Φ·斯米乐诺夫在求解梁柱问题时,创建了一种数值法——积分矩阵法,用于求解两点边值问题,文献[2]在此基础上采用分段多项插值,建立了插值矩阵法,该法简洁、通用性强、收敛快、计算稳定,求得的y(x),y′(x),y″(x),……有相同的精度。 1插值矩阵法插值矩阵法可处理如下的m阶线性常微分方程:     

利用积分算子方程的小波－矩量法分析频率选择反射面

小波－矩量法以小波基作为矩量法中的基函数，通过Ｇａｌｅｒｋｉｎ法可以获得很稀疏的阻抗矩阵，用迭代法求解时可减少计算机内存和计算时间。该文以有限尺寸的频率选择反射面为例，用小波－矩量法分析散射特性和电流分布，着重讨论了阻抗矩阵的稀疏化程度对计算精度的影响。结果表明，当非零元素仅为１０％时，仍能达到满意的精度，因此小波－矩量法不失为分析电大尺寸问题的一种有效方法     

一种求解高速连杆机构动态响应的隐式封闭矩阵法

本文讨论了连杆机构动态弹性动力方程的各种求解方法,提出了一种隐式封闭矩阵法,以提高方程的计算效率.这种方法也适用于其他大刚度周期性变系数扰动方程的求解.     

非均匀磁化等离子体介质板的电磁反射

给出了用于分析多层磁化等离子体介质板的电磁反射、吸收和传输系数的新技术－散射矩阵法，在这个分析技术中，冷的，稳态，碰撞，磁化的非均匀等离子体板被模拟成许多层。     

传递矩阵法求解格构地基梁中的应用

本文针对格构式地基梁的内力形变问题,提出了一种新的求解方法——传递矩阵法。传统的方法需要将整体分解成单片地基梁来求解,而传递矩阵法能将初始状态矢量传递至所求截面而得到该处的量值,并且能从整体角度来解决梁的内力分布问题,从而避免了荷载分配这一近似性问题。     

用邻接矩阵法判断运动链同构

针对机构运动链的同构判断问题进行了讨论 ,提出了一种运动链同构判断的邻接矩阵法 ,并举例说明了此方法的具体运用 ,从而证明了采用邻接矩阵法 ,可准确、高效地判断运动链同构 .     

计算结构稳态强迫振动的有限元传递矩阵法

对结构稳态强迫振动的有限元传递矩阵法进行了研究 .建立了结构在简谐激励力作用下稳态强迫振动的有限元运动方程 ,将普通有限元传递矩阵法中状态向量从左至右的传递改变为子结构界面刚度方程从左至右的传递 ,从而有效地减小了因矩阵多次相乘而产生的舍入误差积累 ,且克服了普通有限元传递矩阵法仅适用于链式结构 ,要求所有子结构边界自由度数相等的限制 数值算例表明该方法具有较高的计算精确度及较广泛的适用范围     

利用积分算子方程的小波—矩量法分析频率选择反射面

小波－矩量法以及小波基作为矩量法中的基函数，通过Ｇａｌｅｒｋｉｎ法可以获得很疏的阻抗矩阵，用迭代法求解时可减少计算机内存和计算时间。该文以有限尺寸的频率选择反射面为例，用小波－矩量法分析散射特性和电流分布，着重讨论了阻抗矩阵的稀疏化程度对计算精度的影响。     

丁坝群三维水流数值研究

丁坝是河道整治及防洪护岸工程中一种常见的建筑物,丁坝水流一般是具有不规则的曲面边界和自由表面的三维紊流,本文采用修正的K-ε模型封闭Reynolds方程作为紊流控制方程、引入通度概念处理不规则边界、引入VOF法追踪自由表面,对丁坝群三维水流进行了数值模拟,给出了自由表面形状、流速分布图及回流长度,并与试验结果进行了比较,从水流条件出发,给出了丁坝群间距的推荐值。     

加权截距法确定渗流自由面的有限元方法探讨

针对现有固定网格法确定渗流自由面存在穿过自由面的单元等效渗透矩阵和积分域难以确定等问题,提出了加权截距法确定渗流自由面的新型有限元分析方法,解决了相应渗流溢出点的确定方法问题,并在此基础上,开发了相应的渗流有限元分析程序.该方法具有穿过自由面的单元等效渗透矩阵及其积分域易于确定和分析过程简单等优点,应用于工程实例分析,并将理论与试验结果进行比较分析,表明加权截距法确定渗流自由面的有限元分析方法可以满足工程要求,进一步完善了固定网格法确定渗流自由面的有限元分析理论与方法.     

基于SPH方法的液体晃动数值模拟

采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法模拟研究贮液容器中带有自由表面的液体晃动问题.应用密度对比法捕捉自由表面粒子,并采用边界排斥力法与镜像粒子相结合的方法处理固体边界.计算了贮液容器中粘性流体的自由晃动以及外部激励下的一阶模态晃动,得到了自由液面的波动和监测断面上的压强分布.将计算结果与理论值以及前人的实验数据对比表明,光滑粒子动力学方法作为一种无网格法,能较好地模拟带有自由液面的液体晃动问题.     

流体力学新型通用函数Y的变分有限元分析

本文应用通用函数Y及其变分原理,为求解具有自由面流动问题提出了一种新方法。将物理平面变换成映象平面。在映象平面上,引出通用函数Y,并且写出关于Y的变分原理。用这个变分原理及有限元法求解自由面流动可克服边界未知的困难。文中以水坝闸门出流问题为例进行了计算,结果表明,该方法是非常有效的。     

高速船垂向振动计算的流固耦合分析

寻求一种既能提高高阶计算精度,又计算简便能满足工程要求的实用计算模型,以提高振动预报的精度,这对于高速船的设计计算是迫切需要的,建立了二维模型杆-膜和梁-膜模型,船体结构部分采用二维有限元法计算,流体部分采用考虑线性自由表面条件和采用高频极限近似两种二维边界元法计算,应用改进的行列式搜索法以及交叉迭代法求解特征值及对应的特征向量,解决流固耦合问题.通过采用不同的附加质量计算方法以及不同的模型(杆-膜或梁-膜模型)分别进行计算,并对结果进行了比较分析.实船计算表明,编制的程序计算结果可靠,具有较强的工程实用价值.     

基于非稳定渗流有限元的坝坡稳定分析

对库水位连续下降的非稳定渗流问题 ,建立与定解问题相对应的泛函 ,再根据有限元原理 ,以变动的渗流自由面为流量 ,补给边界条件来模拟非稳定渗流过程 ,确定各个时段的自由面及等势线 .在渗流分析基础上进行坝坡稳定分析 ,采用BISHOP法 ,并搜寻最危险滑弧 ,计算相应的安全系数 .通过工程实例分析 ,得出了一些有益的结论     

求高阶带状线性方程组解的直接法

本文利用矩阵分块求逆的方法,构造了一种求带状线性方程组解的直接方法。这种方法与Gauss或Court方法相比,可节约大量内存;与“块三对角矩阵追赶法”相比,可避免求一系列逆矩阵;对于求椭圆型方程边值问题的差分方程组特别有效。     

曲面的NURBS插值问题

对于给定的曲面型值点及边界条件 ,本文利用二次NURBS曲面的矩阵表达式 ,给出一个反求二次NURBS曲面控制顶点的算法。     

使用表面标志点的SMAC方法

在 SMAC(sim plified m arker and cell)方法中引入表面标志点 ,结合了体积示踪和表面示踪这两种自由面示踪方法的优点 ,以便对存在自由面的流动进行数值模拟时能够更加精确地满足自由面压力边界条件。在原始的 SMAC方法中 ,假设自由面恰好经过表面格子的中心 ,且自由面切向与网格方向平行 ;引入表面标志点后 ,可以考虑自由面倾斜以及不通过表面格子中心的情况。通过一个简单的算例的比较 ,显示了在 SMAC方法中引入表面标志点能大大降低计算的误差     

基于无网格法的浮体与波浪相互作用模拟与试验验证

浮体在波浪中的运动现象广泛存在于海洋石油及新能源领域,属于流固耦合问题,同时涉及自由表面流动和运动边界等复杂现象,使得基于欧拉模式的数值方法并不擅长该类问题的求解。采用一种拉格朗日无网格法,即光滑粒子动力学(SPH)方法,建立流固耦合数值计算模型,模拟浮体在波浪水槽中的运动过程,通过线性波浪理论和水槽试验验证了模型的准确性。结果表明:SPH方法能够有效模拟浮体在波浪作用下的非定常运动,并且捕捉到越浪、浮体侧倾等现象,预测的浮体位移时间关系与试验结果一致;在无约束条件下,浮体在水槽中发生横向位移,且位移受浮体形状和尺寸影响较大。