求解动态子结构的大质量界面虚拟激励法

为提高大型结构随机激励的计算效率,解决不同类型组合结构的动力求解问题,提出一种动态子结构求解方法。在各子结构界面的质量矩阵上分别附加大质量单元,并直接在大质量单元上施加两次不同幅值的虚拟激励荷载,确保相邻子结构界面上的加速度响应协调;根据不同子结构界面上的内力平衡条件和线性关系建立界面力平衡方程组,求解出能够保证各子结构之间加速度响应和内力同时协调平衡的虚拟激励荷载幅值;通过求出的虚拟激励荷载分别计算各子结构的真实响应。该方法与传统的模态综合法相比,避免了模态坐标和物理坐标的反复转换,并能直接考虑子结构的高频特性;与机械导纳法相比,减小了综合方程规模,求解更为简便,并适用于外荷载激励和地震下基础加速度激励同时输入的情况。最后通过不同类型的仿真算例验证了该方法的正确性。

板材轧制过程中设定初始速度场的类电磁机制算法

采用Newton-Raphson(NR)算法求解有限元离散化后形成的非线性方程组时,初速度场的设定对迭代过程能否收敛或收敛时的迭代次数都有重要影响,设定初速度场是技巧性很强的工作。本文提出设定板材轧制过程中初始速度场的类电磁机制(EM)算法,首先将能耗率泛函表达为节点速度的函数,然后采用随机策略产生一组可行速度场(对应一群带电粒子),最后根据粒子对应的能耗率泛函目标值来确定粒子间的吸引与排斥机制,按照一定的准则使得粒子朝最优解方向移动。数值实验结果显示,类电磁机制算法能为NR算法提供可快速收敛的初始速度场。