实时仿真系统中临界变步长积分算法

快速系统仿真方法有时域矩阵法、增广矩阵法、替换法、根匹配法等，但它们都有一定的局限性，并占用较多的数据段内存．在满足工程所要求的精度条件下，要做到程度简单、数据量少，就必须加大计算步距．根据二阶系统的包络线方程和参数及临界步长，仿真实时控制系统，并比较几种控制系统算法的速度和精度，得出一些有益的结论。

利用Ls-Dyna计算结构准静态压溃的改进方法

在显式积分有限元分析软件Ls-Dyna平台上进行了薄壁管件的准静态压溃模拟计算.为了减少计算时间,采取了提高准静态加载速度的方法.通过对薄壁管件在不同加载速度下计算结果的分析比较,给出了确定加载速度提高范围的原则.最后,对提高加载速度的方法与Ls-Dyna中的MassScaling方法进行了比较.

模拟Lamb波在板结构中传播的新型谱板单元

为了进一步提高时域谱有限元法模拟Lamb波在板结构中传播的计算效率,建立了一种能够模拟Lamb波三维传播特性的二维时域谱有限板单元。首次采用了具有Lebesgue最优性质的节点分布形式和扩展位移场,每个节点有6个自由度。形成单元集中质量矩阵时采用一种简单的方法,得到的结果与将一致质量矩阵行相加后的结果相同。研究结果表明,新单元的性能与常用的两种性能优异的时域谱有限元相当;而且由于其质量矩阵的积分计算量少、稳定积分的临界时间步长大,并且能够模拟Lamb波在板结构中传播的三维特性,所以计算效率得到了明显的提高。

基于向量式结构力学的空间桁架非线性静力分析

为分析空间桁架结构的非线性静力性能,在向量式结构力学计算方法中,采用斜坡加载法进行荷载的施加,并对结构施加较大的虚拟阻尼,使结构在荷载作用时间内始终处于静力平衡状态.对荷载作用下每个空间点的振动进行简化,得到空间点近似的振动周期,采用五个时间点对最小的振动周期进行描述,得到用于空间桁架结构静力分析的临界时间步长.以一星形空间桁架为例,考虑结构的几何非线性和材料非线性,对桁架进行静力分析,并将计算结果与ANSYS计算结果进行对比;对临界时间步长计算方法进行验证.结果表明,采用本文方法对空间桁架结构进行非线性静力分析具有很高的精确性,计算步骤简明而系统化;采用临界步长的确定方法得到的临界时间步长与实际步长相吻合.