车辆-轨道非线性耦合系统显隐式求解算法的收敛性分析

针对车辆-轨道非线性耦合系统的动力学方程联立求解过程,将车辆和轨道分别考虑为2个子系统,通过2个子系统之间的位移协调和轮轨非线性接触力耦合,再结合显隐式积分格式,提出车辆-轨道非线性耦合系统的分离迭代和分离同步两种求解方法,通过算例验证了两种方法的正确性,并对两种求解方法的收敛性进行了对比分析。计算结果表明:显隐式分离迭代法和显隐式分离同步法的最大有效时间步长分别是0.5、0.1 ms;在时间步长较大时,采用Aitken加速法可以起到增强显隐式分离迭代法的计算稳定性的作用,但Aitken加速法的作用会随着时间步长的减小而变小;相同时间步长下显隐式分离同步法的计算效率要比显隐式分离迭代法高,但可以通过选用较大的时间步长来提高显隐式分离迭代法的计算效率。

内嵌牛顿迭代的线性隐式算法及其在结构非线性动力分析中的应用

将牛顿迭代法的思想引入平均加速度法,对方程式以加速度项作为迭代变量进行内嵌一次牛顿迭代处理,推导出了一种新型的线性隐式数值积分方法。然后通过离散控制理论和根轨迹法分析了新算法在求解含非线性恢复力和非线性阻尼力的结构运动方程时维持稳定的条件,并利用一个单自由度剪切型结构,检验了新算法的非线性稳定性。最后通过数值模拟,考察了新算法对于非线性多自由度结构体系的适用性和可靠性。

修正迭代法在波纹圆板非线性振动问题中的应用

在本文中,我们将修正迭代法成功地推广运用于全波纹圆板的非线性振动问题的研究,获得了全波纹圆板的非线性振频和振幅的解析关系式.本文还讨论了波纹圆板的几何参量对其振动特性的影响,本文结果对精密仪器弹性元件的设计具有一定的实际意义.

求解非线性不适定问题的隐式迭代法

将处理线性不适定算子方程的隐式迭代法推广到非线性不适定问题,证明了迭代解误差序列的单调性,并进一步利用迭代误差的单调性得出求解非线性不适定问题隐式迭代法对精确方程和扰动方程的收敛性.

求解非线性最小二乘问题的迭代法

基于解线性方程组的Jacobi迭代法的思想 ,本文提出了一种求解非线性最小二乘问题的迭代法 ,大量的数值试验表明该迭代法具有较好的收敛性 另外 。

轴向受力梁强非线性超谐波与次谐波共振的能量迭代法

研究了在横向动载荷作用下存在轴向力的一类梁的强非线性振动;建立了梁振动的二阶强非线性非自治微分方程,并对求解强非线性自治系统的能量迭代法加以改进,用于求解梁的强非线性非自治系统,其方法是:由能量法得到主共振、超谐共振和次谐共振的一次近似解的表达式;引入牛顿迭代的思想和最小二乘法,得到高次近似解的表达式。研究结果表明:用改进后的能量迭代法求解强非线性非自治系统精度较高;分析这种非线性梁的振动时,除了要考虑其主共振外,还要考虑超谐共振和次谐共振。

二阶强非线性非自治系统周期解的能量迭代法

给出了确定一般二阶强非线性非自治系统周期解的能量迭代方法。该方法给出了二阶强非线性非自治系统主谐波共振和超谐波、次谐波共振周期解存在的必要条件,求得了这些周期解的近似解析表达式,并且得出了解的稳定性判据。近似解析解表达式由计算机辅助推导,计算程序集推导、计算、数值解以及绘图于一体。例子表明,该方法不仅有效而且结果精度较高。

二维摩擦接触问题迭代法与非线性互补算法的等价性

本文证明了二维摩擦接触问题一种迭代法与非线性互补算法的等价性,为迭代法的收敛性找到了理论依据,并由此提出了这种迭代法的修正方法,使迭代法也能保证收敛。

支座位移非线性迭代法确定软管平衡形态

在海洋工程计算领域软管空间形态的非线性分析是特别复杂的课题,更加困难与令人易于受挫的研究方向是寻求软管在各种外荷载作用下软管的平衡形态。本文通过支座位移非线性选代法结合空间梁结构非线性有限元分析理论加Newton-Raphson荷载增量法成功地解决了这一问题,并进行了相关的实验研究。边界条件考虑了固端约束与铰支约束,浮力既可分布作用也可集中作用在软管的任意位置。计算结果表明本文理论的正确性,在工程应用上具有重要的意义。

非线性包装系统跌落冲击问题变分迭代法

以三次非线性包装系统为研究对象,用变分迭代理论分析系统跌落冲击问题,获得一阶迭代近似解。为提高解的精度,与包装动力学能量分析法结合求解最大位移及加速度,修正一阶迭代近似解。算例分析表明,修正后一阶近似解在冲击持续时间、加速度峰值及冲击响应波形上与椭圆积分结果非常接近。可为非线性包装系统跌落冲击分析提供新的方法。

松弛模系矩阵分裂迭代法求解一类非线性互补问题

考虑松弛模系矩阵分裂迭代法求解一类非线性互补问题,理论分析给出了当系数矩阵为H_+-矩阵时迭代法的收敛性和松弛参数的选取方法.数值实验表明,松弛模系矩阵分裂迭代法在迭代步数和迭代时间上均优于模系矩阵分裂迭代法.

二次积分迭代法的钢筋混凝土框架非线性全过程分析

在分析了钢筋混凝土框架受弯构件、压弯构件显示非线性特征的主要原因的基础上 ,提出了对钢筋混凝土框架进行非线性全过程分析的二次积分迭代法 .此法充分考虑了钢筋混凝土材料的非线性特征 ,通过构件截面的应力应变关系、力和力矩的平衡 ,推导出一系列的迭代公式 .迭代整体可以模拟裂缝开展、钢筋屈服、混凝土压碎、塑性铰产生、内力重分布等全部过程 .将模拟模型引入框架的非线性分析的单元劲度矩阵 ,编写了框架非线性全过程的分析程序 ,对两层两跨受集中荷载的框架进行计算比较 ,所得结果与实测吻合较好 .

结构非线性分析的变步长增量迭代法研究

本文深入研究了结构非线性分析的变步长增量迭代法。对目前常用的不变步长增量迭代法、控制位移增量法和控制弧长法作了简单的几何解释。从力学概念出发,建立了零位移增量范数、零残余力范数和零增量功等三种新的迭代控制约束方程。讨论了初始荷载增量步长的自动选择方法。通过对二圆柱壳Snap through和Snap back响应的分析,研究了上述各种变步长增量迭代法的有效性和可靠性。

强非线性振动系统周期解的能量迭代法

对于完全强非线性系统:x+g(x)+f(x,x)x=0,提出求周期近似解析解以及这些解的稳定性的新方法。式中,g(x)、f(x,x)x分别是x,x、x的非线性函数。方法是基于能量原理,求出其一次近似解析解,然后引进牛顿迭代思想,得到周期系数微分方程,最后根据谐波平衡原理及最小二乘法求其高次近似解,高次近似解的表达式由计算机辅助推导。计算参考文献和中的例题,令其中ε=1,研究该完全强非线性系统的周期解及其稳定性,本文方法与龙格-库塔数值法算得的结果对照如图1—3所示,它们表明本文方法不仅有效而且精度较高。

求解非线性互补问题的一个不动点迭代法(英文)

建立了非线性互补问题与一类非光滑方程组的等价关系,基于这种等价性提出了求解非线性互补问题的一个不动点迭代方法.在适当的条件下证明了这一方法的收敛性定理.数值结果表明这一方法是有效的.

一类高阶牛顿迭代法及其在非线性两点边值问题中的应用

研究了非线性两点边值问题的数值解。首先采用有限差分法将非线性两点边值问题离散化,得到非线性方程组,进而采用高阶牛顿法进行求解,同时与以往文献中的数值结果进行了更正。数值计算结果表明:该方法计算速度快,精度高,对此类问题较为有效。

解多元非线性方程组的一个非线性迭代法

针对两种不同类型的多元非线性方程组分别构造了相应的常微分方程组初值问题 ,并讨论了非线性方程组的根与初值问题的解之间的关系。在此基础上 ,给出了解多元非线性方程组的一个非线性迭代法 ,该方法是二阶收敛的 ,数值试验结果表明 ,该方法是有效的。

基于迭代法的集成模拟滤波器非线性失真分析方法

基于迭代法原理 ,提出一种适用于集成滤波器非线性失真的分析方法 ,得到相当准确的解析表达式 ,可以为集成滤波器设计的改进提供有用的信息。对于一般阶数不高或者以二阶滤波器为单元的电路 ,解析法能够充分发挥其优点。

解非线性有限元方程的逐层校正迭代法

本文提出一种求解非线性有限元方程的逐层校正迭代法.有关数值分析表明,当网格分划较细,网格分划参数h_j较小时,仅需一次简单的迭代和校正步骤就可满足数值计算的要求,使用该方法的计算复杂性是最佳阶的,即为O(N_j),其中N_j为最细网格层上离散结点变量的数目.

非线性机械系统动力分析的辛时间子域-迭代法

建立了用于非线性机械动力响应分析的辛时间子域-迭代法.首先,在任一时间子域内,将原非线性动力方程分解为线性和非线性两部分.对于线性方程,采用基于相空间非传统Hamilton型变分原理的辛时间子域法求解.将线性响应代入非线性项并视其为载荷,重复使用辛时间子域法迭代求解至一定精度,各解叠加即得原方程在当前时间子域的数值解.然后,将这个时间子域的末端值作为下个时间子域的初始值,进行下一个时间子域的计算,如此递推下去直到最后一个时间子域.结果表明,该方法具有较高的计算精度和计算效率.