无网格法在大地电磁正演计算中的应用

介绍无网格法的基本原理及二维大地电磁变分问题的无网格解法,对比3层介质模型相同数量节点下无网格法与有限元法计算精度的差异,研究支持域量纲为1的尺寸与高斯点数量对大地电磁场计算精度的影响,最后通过二维模型的计算进一步验证算法的有效性。研究结果表明：无网格法计算MT问题效果很好;在相同节点个数下无网格法精度比有限元法的精度高;支持域量纲为1的尺寸对其计算精度影响很大,较优值为1.0-1.2;高斯点数量对精度影响较小,2点高斯公式能满足精度要求。

基于径向基点插值法的大口径火炮身管固有频率特性研究

考虑炮口制退器和炮尾的影响,建立身管弹性动力学方程,结合有限元法与无网格方法的各自优点,基于径向基点插值法。以积分点所在的单元支持域作为积分点的插值域,提出单元支持域径向基点插值法。建立离散形式的身管弹性动力学方程,计算获得身管固有频率。通过数值算例和实验验证了所提方法求解身管模态的有效性。计算结果表明:在相同网格数的情况下,所提方法能够得到更准确的结果,而且与实验结果相吻合。

预报振动噪声的径向基点插值无网格与无限元耦合方法

为克服传统的有限元耦合无限元方法中的单元匹配问题,研究了径向基点插值法和无限元法的耦合规律,提出了一种预报无限域结构振动噪声的径向基点插值无网格与可变阶无限声波包络单元耦合方法,推导了预报声压的计算公式。为提高声场预报精度和满足声波在无限域的自由衰减,结构外部无限声场分为使用无网格表示的近场和可变阶声波包络单元离散的远场。在该耦合方法中,通过在近场与远场之间的交界面上配置虚拟网格来构造具有连续性的声压形函数,确保了声压的连续与一致性。采用数值仿真和试验对该耦合方法进行了验证,结果表明该耦合方法拥有无网格法的高精度和可变阶声波包络单元法满足声波自由衰减的特点,具有良好的精度和收敛性,可用于实际噪声预报。

径向点插值法局部形参的改进校准方法

径向点插值法(Radial Point Interpolation Method,RPIM)中基函数形参、支持域大小和平均节点间距等因素直接影响算法的精度与计算效率,而过小形参会引起插值不稳定现象.针对此问题,提出一种基于局部形参校准法(Local Shape Factor Calibration Method,LSFCM)改进的形参优化算法,研究RPIM应用于电磁场问题中插值精度的影响因素,在不同形参、支持域大小和节点距离时的全局均方根插值误差曲线上,根据插值精度和计算效率灵活选择全局形参,简化形参设置与节点插值计算过程,提高计算效率.数值试验结果验证了所提方法的有效性.