履带急救车非线性减振系统动态性能优化

针对履带急救车非线性减振系统在随机激励下的动态性能优化问题,首先提出了一种基于改进的分块增维精细积分法和NSGA-Ⅱ算法的多目标参数辨识方法,对履带急救车非线性减振系统进行了参数辨识;然后,应用Sobol’法分析了减振系统各物理参数对系统输出的全局灵敏度;最后,应用遗传算法对减振系统进行了动态性能优化。结果表明:经过优化,担架台垂向振动加权加速度均方根值由原来的0.521 0 m/s2下降为0.418 3 m/s2,降幅达19.7%,减振系统动态性能得到了明显改善。

多自由度非线性动力方程的改进增维精细积分法

针对多自由度非线性动力方程,提出了一种改进的增维精细积分法.将非线性项当作载荷来处理,并采用增维的方法使非线性动力方程转化为形式上的齐次方程,使该齐次方程的系数矩阵具有一个定常子矩阵,避免了每一个时间步内要进行若干次矩阵的加、乘迭代来更新指数矩阵,提高了增维精细积分法的计算效率,尤其是对大型结构的长期性态仿真效果十分明显.数值算例表明,该方法对一般的多自由度的非线性动力方程的求解具有精度高、计算速度快的特点.

结构动力方程的增维分块精细积分法

在增维精细积分法的基础上,对矩阵进行分块计算。考虑非齐次项的特点,减小了矩阵的维数,实现简化计算,提高了计算效率,同时算法仍然具有增维精细积分法的原有优点。数值算例表明本方法在保持精度的同时提高了计算效率,在处理大型问题时将有着很大的优势。

基础隔震结构地震响应时程分析新方法

针对隔震层恢复力模型为折线型的层间剪切动力方程,研究了基础隔震结构在地震作用下的弹塑性时程反应。通过多种方法比较,说明了各种方法的优缺点。采用把结构特性和外部激励分开进行精细积分的增维分块精细积分法,避免了每一步迭代过程中的指数矩阵精细积分求解,在保持计算精度的同时,提高了计算效率;考虑地震作用特点后,增维分块精细积分法的计算效率有所提高。因此,增维分块积分法在计算基础隔震结构地震响应上是非常有效的。

一种新的改进精细直接积分法

针对结构动力方程转化为状态空间方程后矩阵维数增加而导致计算量增大的问题,考虑状态空间方程中所含外部荷载的特点,提出了一种新的改进精细直接积分法.给出了利用梯形公式、复化梯形公式、辛普生公式、复化辛普生公式、科特斯公式、高斯公式计算杜哈姆积分时的计算格式,分析了不同计算格式下的计算精度和计算效率.数值算例表明本文改进方法的正确性.

定常结构动力方程增维精细积分法求解的注记

精细积分法应用于求解线性定常结构的动力方程,能得到逼近于精确解的数值解,而增维精细积分法在求解非齐次的动力方程时,通过化非齐次方程为齐次方程来求解,避免了矩阵求逆的困难。该方法的提出,使得在用增维精细积分法求解定常结构动力方程时,避免每一个时间步都做20次矩阵加、乘迭代。该方法对程序的实现十分有利,而且对大型问题的长时间仿真可明显提高计算效率,算例显示了该方法的有效性。

低渗透油藏油水两相渗流的增维精细积分法

采用增维精细积分法对低渗透油藏油、水两相耦合渗流进行了模拟分析。首先,根据有限差分原理建立了以网格节点孔隙流体压力表示的状态方程,然后根据增维精细积分法建立了求解网格节点孔隙流体压力的递推公式以及显式求解饱和度的计算公式。最后,以典型五点面积注水开发为例,分别采用增维精细积分法和常规的IMPES法进行数值模拟,由两种方法所得的计算结果吻合很好。同时,研究了启动压力梯度对含水率和采油量的影响规律。结果表明,启动压力梯度对含水率和采油量的影响显著,启动压力梯度的存在增加了石油开采的难度。

一类非齐次线性常微分方程的精细积分方法

提出了一种求解一类非齐次线性常微分方程的精细积分方法,通过该方法可以得到逼近计算机精度的结果。首先,定义了一个函数类的集合,该集合中元素的导数可以由该集合中的元素线性表出;然后,在原来方程的基础上增加由该集合中的函数的导数构成的微分方程,得到封闭的齐次线性常微分方程组;最后利用经典的精细积分方法求解该方程组。该方法对非齐次项属于该类函数的线性常微分方程行之有效。方法扩大了经典精细积分方法的求解范围,编程实现简单,算例结果证明了方法的有效性。

求解饱和土固结方程的增维精细积分法

采用增维精细积分法对饱和土固结方程进行了求解,详细推导出了以位移表示的状态方程、求解位移及孔隙流体压力的计算公式。一维固结沉降的计算结果表明,该方法的计算精度和计算效率均很高。

精细积分法仿真自由空间电磁场

该文尝试用精细积分法仿真自由空间电磁场中波的传播。通过空间坐标的离散构建适合用精细积分法求解的一阶微分方程,同时在空间上采用电场和磁场间隔取点,以提高精度。采用增维法处理源的加入,并且通过分割矩阵为定常子矩阵和非定常子矩阵,避免了增维法在一般情况下都必须有20次矩阵加法和乘法,可明显提高仿真效率。算例显示了方法的有效性。

非线性约束地基上混凝土板温度应力的增维精细积分解

根据实际的地基水平约束τ-u的关系,提出一种非线性约束模型,并联合采用增维精细积分法和松弛迭代法获得非线性约束地基上混凝土板温度正应力和剪应力沿各横截面的分布规律。算例结果表明,该方法计算结果相当精确。

增维精细积分法在围护结构温度场中的应用

对增维精细积分法在建筑围护结构温度场中的应用进行研究。对空间域进行有限元离散,获得以节点温度表示的状态方程;基于增维精细积分法,导出了求解围护结构温度场的逐时递推公式。与ANSYS10.0比较,增维精细积分法是求解建筑围护结构瞬态温度场的一种高精度的数值计算方法。

改进后的动力学方程精细积分法

对于结构动力学方程,在分块增维精细积分法的基础上,使各个子块产生共同项,即子块相似化。这样精细积分每次循环的结果,多个子块可以同时利用,同时也减少了计算量和存储量。在非齐次项的处理问题上,取每个步长的中间值,简化了计算,也保留了精度。数值例题显示研究方法的高效性和可行性。

一种提高增维精细积分法计算精度的方法

提出了一种提高常系数非齐次常微分方程组增维精细积分法计算精度的方法。对于常系数非齐次常微分方程组,一般增维精细积分方法在每一个时间步内把非齐次项当成常数,并取其值为该时间步的初始值。在每一个时间步长内,仍然将非齐次项当成常数,但是该常数的值取为该时间段内不同时刻值的平均值,或者取为中间时刻的值,计算精度得到了很大的改善。数值算例显示了方法的有效性。

基于增维精细积分法的单层垃圾体气体迁移分析

采用增维精细积分法对含覆盖层单层垃圾体一维气体迁移进行了瞬态分析.首先,对含覆盖层单层垃圾体的一维气体迁移控制方程进行有限差分离散,得到了其有限差分状态方程;然后,采用增维精细积分法建立了求解任一时刻垃圾体气压力的递推公式.计算结果表明:本文提出的增维精细积分解与校正-预测解吻合得相当好,而且受时间步长影响相对较小.

油藏渗流问题的无网格伽辽金增维精细积分法

此文提出一种求解油藏渗流问题的数值计算方法,此法称为无网格伽辽金增维精细积分法。基于无网格伽辽金法(EFGM)和增维精细积分法,导出了求解非稳态渗流问题的无网格伽辽金增维精细积分的所有计算格式。结果表明,它是一种无需网格信息、格式简单、程序编制容易、计算精度和稳定性均相对较高的数值计算方法,值得推广。