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FINITE ELEMENT GALERKIN APPROACH FOR A COMPUTATIONAL STUDY OF ARTERIAL FLOW
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作者 G.C.夏玛 马德胡.珍 阿尼尔.克乌玛 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI 2001年第9期1012-1018,共7页
A finite element solution for the Navier_Stokes equations for steady flow through a double branched two dimensional section of three dimensional model of canine aorta is obtained. The numerical technique involves tran... A finite element solution for the Navier_Stokes equations for steady flow through a double branched two dimensional section of three dimensional model of canine aorta is obtained. The numerical technique involves transformation of the physical coordinates to a curvilinear boundary fitted coordinate system. The shear stress at the wall is calculated for Reynolds number of 1000 with branch to main aortic flow rate ratio as a parameter. The results are compared with earlier works involving experimental data and it is observed that the results are very close to their solutions. This work in fact is an improvement of the work of Sharma and Kapoor (1995) in the sense that computations scheme is economic and Reynolds number is large. 展开更多
关键词 shear stress blood flow arterial flow galerkin approach
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Weakly-Singular Traction and Displacement Boundary Integral Equations and Their Meshless Local Petrov-Galerkin Approaches 被引量:2
2
作者 韩志东 姚振汉 S.N.Atluri 《Tsinghua Science and Technology》 SCIE EI CAS 2005年第1期1-7,共7页
The general meshless local Petrov-Galerkin (MLPG) weak forms of the displacement and trac- tion boundary integral equations (BIEs) are presented for solids undergoing small deformations. Using the directly der... The general meshless local Petrov-Galerkin (MLPG) weak forms of the displacement and trac- tion boundary integral equations (BIEs) are presented for solids undergoing small deformations. Using the directly derived non-hyper-singular integral equations for displacement gradients, simple and straight- forward derivations of weakly singular traction BIEs for solids undergoing small deformations are also pre- sented. As a framework for meshless approaches, the MLPG weak forms provide the most general basis for the numerical solution of the non-hyper-singular displacement and traction BIEs. By employing the various types of test functions, several types of MLPG/BIEs are formulated. Numerical examples show that the pre- sent methods are very promising, especially for solving the elastic problems in which the singularities in dis- placements, strains, and stresses are of primary concern. 展开更多
关键词 meshless local Petrov-galerkin (MLPG) approach boundary integral equation (BIE) non- hyper-singular dBIE/tBIE moving least squares (MLS) MLPG/BIE
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带Hilbert核奇异积分方程特征方程的Galerkin方法
3
作者 赵新泉 《中南民族大学学报(自然科学版)》 CAS 1994年第2期65-70,共6页
用Galerkin方法讨论了如下形式的奇积分方程的数值解法,式中a(x)、b(x)、f(x)、(x)∈H2π.在L2模下,得出了(*)的逼近解的收敛性.
关键词 标准化方程 galerkin方法 逼近解 收敛性
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三维无网格Galerkin结构分析方法及其应用研究
4
作者 刘奇良 龚曙光 卢海山 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期417-422,6,共6页
针对无网格Galerkin法在三维复杂几何形状的结构分析中存在的刚度矩阵的稀疏存储实现难、六面体背景网格适应性差等问题,本文采用逐节点对法组装刚度矩阵,利用CSR格式存储刚度矩阵,提出了一种基于四面体背景积分的改进的三维无网格Galer... 针对无网格Galerkin法在三维复杂几何形状的结构分析中存在的刚度矩阵的稀疏存储实现难、六面体背景网格适应性差等问题,本文采用逐节点对法组装刚度矩阵,利用CSR格式存储刚度矩阵,提出了一种基于四面体背景积分的改进的三维无网格Galerkin法。通过采用罚函数法施加对称约束和给定位移值约束,并推导出了施加这两种位移约束的统一格式。利用所提算法完成了三维悬臂梁的计算,所得结果与其理论解相吻合;完成了轴流式风机轮毂的结构分析,得到的位移与应力分布结果与其有限元解相吻合。这表明本文所提方法能满足工程应用中的计算要求,并适用于具有复杂形状的几何模型分析。 展开更多
关键词 无网格galerkin 逐节点对法 CSR存储格式 对称约束 四面体背景网格
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基于改进伽辽金法解释简支输流管颤振误判
5
作者 丁明 范祖相 孟帅 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1564-1571,共8页
两端简支输流管系统内流效应保守,即系统不会从内流中获取或损失能量。基于传统伽辽金法线性分析,在内流超临界区可预测到模态耦合颤振现象,但是系统没有能量输入以维持该振动。该悖论已困扰学者多年,通过非线性分析已证明模态耦合颤振... 两端简支输流管系统内流效应保守,即系统不会从内流中获取或损失能量。基于传统伽辽金法线性分析,在内流超临界区可预测到模态耦合颤振现象,但是系统没有能量输入以维持该振动。该悖论已困扰学者多年,通过非线性分析已证明模态耦合颤振不可能发生,但发生耦合颤振误判的机理尚未可知。内流主要引入离心力、科氏力和惯性力,其中科氏力项为反对称矩阵。基于加权残值法,采用一组新的加权函数提出了改进伽辽金法,利用权函数和基函数的正交性可使科氏力项消失,从而实现系统结构动力方程全解耦。基于改进伽辽金法预测某柔性输流管系统固有频率,在亚临界区与文献数据吻合较好,在超临界区未发生颤振误判。同时发现,基于传统伽辽金法可能高估了输流管系统高阶固有频率,且随着模态阶数的增加和内流速度的加快更加显著。 展开更多
关键词 简支输流管 内流效应 颤振悖论 加权残值法 改进伽辽金法
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二维薄板在超音速气流作用下的热弹性颤振 被引量:4
6
作者 陈大林 杨翊仁 +1 位作者 胡绍全 范晨光 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期691-694,共4页
根据von-Karman几何非线性应变位移关系建立了二维薄板在超音速气流作用下的非线性动力学模型,其中气动力根据一阶准静态活塞理论计算.用假设模态法和伽辽金方法使方程离散化,然后用Runge-Kutta方法计算.分析结果用分叉图和相图描述.结... 根据von-Karman几何非线性应变位移关系建立了二维薄板在超音速气流作用下的非线性动力学模型,其中气动力根据一阶准静态活塞理论计算.用假设模态法和伽辽金方法使方程离散化,然后用Runge-Kutta方法计算.分析结果用分叉图和相图描述.结果表明,温度效应降低了板的稳定性;随动压增大,系统经历稳定运动、周期运动和混沌运动状态. 展开更多
关键词 颤振 热弹性 二维薄板 伽辽金方法 混沌 超音速气流
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矩形薄板在面内随机参数激励下的随机稳定性与分岔研究 被引量:6
7
作者 葛根 王洪礼 许佳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期91-94,194,共5页
根据小挠度薄板的弹性理论建立了矩形薄板的受面内随机激励的振动模型,并用Galerkin变分法将其化简为常微分非线性动力学方程。又利用拟不可积Hamilton平均理论将方程等价为一个一维的Ito随机微分方程,并通过计算系统的最大Lyapunov指... 根据小挠度薄板的弹性理论建立了矩形薄板的受面内随机激励的振动模型,并用Galerkin变分法将其化简为常微分非线性动力学方程。又利用拟不可积Hamilton平均理论将方程等价为一个一维的Ito随机微分方程,并通过计算系统的最大Lyapunov指数来研究系统的局部随机稳定性,同时利用奇异边界理论研究了模型的全局稳定性,最后通过稳态概率密度函数的形状研究了系统参数对发生的随机Hopf分岔现象的影响,发现随机Hopf分岔在两个关键值附近发生,数值模拟结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 矩形薄板 galerkin变分法 随机稳定性 随机Hopf分岔
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横向补给系统高架索在一重和双重内共振下的面内振动 被引量:2
8
作者 张良欣 何学军 任爱娣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期157-160,168,共5页
考虑集中质量在高架索上的位置的影响,建立了横向补给高架索系统的面内振动的非线性动力学方程。利用Galerkin方法对高架索偏微分模型进行离散,得到了系统面内振动的直至3阶的标准动力学控制方程。分析了补给过程中,集中质量位置的变化... 考虑集中质量在高架索上的位置的影响,建立了横向补给高架索系统的面内振动的非线性动力学方程。利用Galerkin方法对高架索偏微分模型进行离散,得到了系统面内振动的直至3阶的标准动力学控制方程。分析了补给过程中,集中质量位置的变化对高架索系统的面内振动的前3阶模态频率的影响,系统的模态频率呈现类似滞回非线性的特征。同时还利用数值方法对1∶1∶2双重内共振及1∶2内共振情况下系统的参数激励振动的非线性动力学行为进行了分析,得到了系统的前3阶模态振动的时间历程曲线和运动相图。研究结果表明,在高架索系统发生内共振时,系统面内振动以前2阶模态振动为主,且存在复杂的倍周期运动现象;而对于1∶2内共振情况,只有第1阶模态振动的幅值较大。 展开更多
关键词 内共振 模态频率 倍周期 galerkin方法 高架索
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非线性边界条件下粘弹性梁方程的整体解 被引量:2
9
作者 王旦霞 张建文 王银珠 《中北大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2006年第2期128-131,共4页
对某些无穷维动力系统的研究现状及研究方法进行了总结与评述.考虑材料的粘性效应,建立了一类轴向载荷作用下的更一般的粘弹性梁方程,并利用G a lerk in方法,证明了该方程在非线性边界条件下整体解的存在性,解对初值的连续依赖性,整体... 对某些无穷维动力系统的研究现状及研究方法进行了总结与评述.考虑材料的粘性效应,建立了一类轴向载荷作用下的更一般的粘弹性梁方程,并利用G a lerk in方法,证明了该方程在非线性边界条件下整体解的存在性,解对初值的连续依赖性,整体解的唯一性. 展开更多
关键词 粘弹性梁 非线性边界条件 整体解 galerkin方法
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三维薄板在超音速气流作用下的非线性颤振研究 被引量:5
10
作者 陈大林 杨翊仁 胡绍全 《强度与环境》 2008年第2期12-17,共6页
采用伽辽金方法将四边简支薄板在超音速气流作用下的微分方程离散为常微分方程,其中气动力理论采用活塞理论。线性颤振分析表明,初始中面内力为拉力时系统临界动压随拉力的增大而增大,为压力时随压力的增大而减小。非线性响应分析表明,... 采用伽辽金方法将四边简支薄板在超音速气流作用下的微分方程离散为常微分方程,其中气动力理论采用活塞理论。线性颤振分析表明,初始中面内力为拉力时系统临界动压随拉力的增大而增大,为压力时随压力的增大而减小。非线性响应分析表明,当动压超过临界值后,系统呈现出极限环振动,在特定参数区间存在混沌运动。 展开更多
关键词 伽辽金方法 颤振 极限环振动 混沌响应
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水下圆锥壳临界载荷-频率特性分析 被引量:3
11
作者 李天匀 郭文杰 +1 位作者 朱翔 陈忱 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期746-749,758,共5页
针对基于振动的数值仿真、振动实验预测方法的不足,基于振动的水下圆锥壳临界载荷预报具有结构无损的优势,提出了基于波传播法的水下圆锥壳失稳载荷的理论求解方法。通过建立静水压力下圆锥壳声-固耦合振动方程,并使用波传播法和Galerki... 针对基于振动的数值仿真、振动实验预测方法的不足,基于振动的水下圆锥壳临界载荷预报具有结构无损的优势,提出了基于波传播法的水下圆锥壳失稳载荷的理论求解方法。通过建立静水压力下圆锥壳声-固耦合振动方程,并使用波传播法和Galerkin法求解不同静水压下的频率特性。在处理耦合面处流体声载荷时将锥壳分解为多个柱壳微段的流体载荷的叠加。通过对水下圆锥壳的固有频率和静水压力的关系研究,得出静压与固有频率平方近似呈线性关系这一重要结论,并通过线性拟合求出临界载荷。结果对比证实了方法的正确性,且具有简便、计算量小、易于参数优化的优点。 展开更多
关键词 圆锥壳 波传播法 临界载荷 galerkin 无损预报
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横向补给系统高架索横向振动研究 被引量:2
12
作者 张良欣 何学军 任爱娣 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2010年第3期523-529,共7页
考虑了集中质量对系统动力学行为的影响,基于弹性力学理论,建立了海上横向补给系统高架索的横向振动的连续体理论模型.利用Galerkin方法对高架索系统振动的偏微分方程进行模态离散,忽略高阶模态影响,得到了高架索系统的标准非线性动力... 考虑了集中质量对系统动力学行为的影响,基于弹性力学理论,建立了海上横向补给系统高架索的横向振动的连续体理论模型.利用Galerkin方法对高架索系统振动的偏微分方程进行模态离散,忽略高阶模态影响,得到了高架索系统的标准非线性动力学控制方程.利用多尺度方法对动力学方程进行渐近分析,研究结果表明高架索横向振动除了受高架索张力影响外,同时还受集中质量大小、位置等因素的影响. 展开更多
关键词 非线性动力学 galerkin方法 多尺度方法 高架索 横向补给
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阵列天线分析中渐近波形估计技术的应用研究
13
作者 黄国策 杨友民 刘芸江 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期1541-1542,1580,共3页
利用矩量法(methodofmoments,MoM)结合渐近波形估计(asymptoticwaveformevaluaton,AWE)技术研究了阵列天线的辐射特性,由MoM求得天线上每个单元的电流分布,将任意频率下的电流分布在给定频率下展开成Taylor级数,根据Pade逼近法,采用AWE... 利用矩量法(methodofmoments,MoM)结合渐近波形估计(asymptoticwaveformevaluaton,AWE)技术研究了阵列天线的辐射特性,由MoM求得天线上每个单元的电流分布,将任意频率下的电流分布在给定频率下展开成Taylor级数,根据Pade逼近法,采用AWE技术快速实现天线宽带响应,得出了天线上的电流分布、输入导纳以及辐射方向图。最后对某一阵列天线进行了分析计算,结果证明,采用AWE/MoM结合的方法完全能逼近MoM方法的计算结果,且计算时间较短。 展开更多
关键词 渐近波形估计 矩量法 阵列天线 PADE逼近 TAYLOR级数 伽略金法
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方形蜂窝夹芯夹层板弯曲问题的新解法 被引量:4
14
作者 伍莉 刘均 程远胜 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第8期926-934,共9页
文章针对方形夹芯夹层板弯曲问题提出了一种新的解法。所提方法未采用传统的芯层均匀等效做法,而直接对其离散的模型进行分析,考虑芯层的离散特性,将离散芯层和上下面板结合起来,运用能量原理建立方形蜂窝夹芯夹层板统一的弯曲控制方程... 文章针对方形夹芯夹层板弯曲问题提出了一种新的解法。所提方法未采用传统的芯层均匀等效做法,而直接对其离散的模型进行分析,考虑芯层的离散特性,将离散芯层和上下面板结合起来,运用能量原理建立方形蜂窝夹芯夹层板统一的弯曲控制方程。假设夹层板位移为双傅立叶级数形式,采用伽辽金法求解。对固支和简支矩形方形蜂窝夹芯夹层板数值仿真结果表明,文中方法得到的结果与有限元数值解吻合良好。该方法为有效、快捷地分析夹层板的力学性能提供了新的方法和途径。 展开更多
关键词 夹层板 方形蜂窝夹芯 伽辽金法 能量原理 有限元
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动脉血管流动计算的伽辽金有限元法研究 被引量:4
15
作者 G.C.夏玛 马德胡.珍 阿尼尔.克乌玛 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2001年第9期911-917,共7页
得到大动脉三维模型的过二重分叉的二维截定常流的NS方程有限元解· 采用了物理坐标系变换到曲线边界贴体坐标系的数学技巧· 以支流至主动脉流率为参数 ,计算了雷诺数为 10 0 0的壁面切应力· 所得结果与前人的工作 (... 得到大动脉三维模型的过二重分叉的二维截定常流的NS方程有限元解· 采用了物理坐标系变换到曲线边界贴体坐标系的数学技巧· 以支流至主动脉流率为参数 ,计算了雷诺数为 10 0 0的壁面切应力· 所得结果与前人的工作 (包括实验数据 )进行了比较 ,发现与他们的结果非常接近 ,改进了Sharma和Kapoor(1995 )的工作 ,相比之下 ,所用的数值方法上更经济 ,适用的雷诺数更大· 展开更多
关键词 切应力 血液流动 伽辽金法 血液流动 二维截定常流 有限元法 数值方法 N-S方程
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板壳问题的三维无网格伽辽金直接分析法 被引量:3
16
作者 张伟 张雄 陆明万 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期136-141,共6页
对于板壳问题.共有三种数值模拟方案:线性或非线性的板壳理论、退化连续体方案和直接三维连续体方案。无网格法近似函数可具有C1甚至更高的连续性,便于在Kirchhoff—Love理论中应用。但当各种无网格法用于Mindlin—Reissner板理论时... 对于板壳问题.共有三种数值模拟方案:线性或非线性的板壳理论、退化连续体方案和直接三维连续体方案。无网格法近似函数可具有C1甚至更高的连续性,便于在Kirchhoff—Love理论中应用。但当各种无网格法用于Mindlin—Reissner板理论时.会遇到数值锁死的困扰。对比之下,三维连续体方案是最简单,最精确但并不常用的一种方案。无网格法近似函数具有高度光滑性,在板壳的厚度方向仅布置2~5层点就可以很好地捕捉此方向场的梯度,同时还可以在一定参数范围内避免剪切和体积锁死,在处理复杂本构关系、非线性板壳等问题中更是具有很大优势。本文采用无网格伽辽金法(EFG)和三维连续体方案分析了线性板壳问题,与有限单元法做了对比,并讨论了数值锁死等问题。 展开更多
关键词 无网格法 无网格伽辽金法 板壳 三维连续体方案 数值锁死
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非线性边界条件下具非线性耗散粘弹性梁方程的整体解
17
作者 薛亚荣 张建文 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第2期313-316,共4页
考虑材料的粘性效应和非线性外阻尼,对一类轴向载荷和横向载荷作用下具非线性耗散项的粘弹性梁方程进行研究,采用Galerkin方法,证明了该方程在非线性边界条件下整体解的存在唯一性。
关键词 非线性边界条件 粘弹性梁 galerkin方法 整体解
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Study on excitation force characteristics in a coupled shaker-structure system considering structure modes coupling 被引量:1
18
作者 Guiwei ZHANG Xiaochen WANG Zhichun YANG 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第7期227-245,共19页
The interaction between an elastic structure and electrodynamic shakers commonly exists in Ground Flutter Simulation Tests(GFST)with multi-point excitations,causing a considerable discrepancy between the practical exc... The interaction between an elastic structure and electrodynamic shakers commonly exists in Ground Flutter Simulation Tests(GFST)with multi-point excitations,causing a considerable discrepancy between the practical excitation forces and desired ones.To investigate the excitation force characteristics on a cantilever beam excited by a voltage-sourced electrodynamic shaker,the coupled shaker-beam system is modeled to derive the excitation force formula using Hamilton’s principle and Galerkin’s approach.Simulation results using the multi-mode beam model coupled with the shaker model are in good agreement with experimental results,verifying that the proposed multi-mode method can accurately predict the excitation force.Furthermore,parametric studies show that the influence of system parameters on the excitation force is related to the shaker’s operating mode.Unlike in current mode of shaker,when the beam resonant frequency approaches the suspension frequency of shaker armature,the variation of excitation force amplitude in voltage mode is no longer minimal.Meanwhile,if the exciting point in the GFST is located far away from the modal node,it is essential to compensate the force because the accuracy of tests can be reduced dramatically.The coupled shaker-beam model proposed in this paper can provide the basis for compensation measures. 展开更多
关键词 Electrodynamic shaker Force characteristics galerkin’s approach Lumped parameter model Parameters estimation
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