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三维弹性问题高次有限元方程的代数多层网格法
  • ISSN号:1007-4708
  • 期刊名称:《计算力学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O343.3[理学—固体力学;理学—力学] TB115[理学—数学;理学—应用数学;一般工业技术]
  • 作者机构:[1]湘潭大学土木工程与力学学院,湘潭411105, [2]湘潭大学数学与计算科学学院,湘潭411105, [3]湖南工业大学理学院,株洲412008
  • 相关基金:国家自然科学基金(10972191,10771178);国家自然科学基金重点项目(11031006);湖南省教育厅优秀青年项目(09B100)资助项目.
中文摘要:

有限元法是数值求解三维弹性问题的一类重要的离散化方法,高次有限元又是其中的一类常用有限元。由于高次元对问题具有更好的逼近效果及具有某些特殊的优点,如能解决弹性问题的闭锁现象(Poisson’s ratio locking),使得它们在实际计算中被广泛使用。但与线性元相比,它具有更高的计算复杂性。通过分析高次有限元空间与线性有限元空间之间的关系,提出了一种求解三维弹性问题高次有限元方程的两水平方法,然后,通过调用现有的代数多层网格法求解粗水平方程,建立了求解高次有限元方程的AMG法。数值实验表明,本文设计的AMG法对求解三维弹性问题高次有限元方程具有很好的计算效率和鲁棒性。

英文摘要:

As for finite element method, the higher-order elements are often used in that they are superior and necessary under certain conditions over the low-order ones, for example, they can overcome the Poisson's ratio locking. However, they have much higher computational complexity than the linear elements. In this paper, we firstly introduce this method for elliptic problems, to the solution of three dimensional elasticity problems discretized using higher-order elements and propose a two-level method by algebraic approaches. With the existing algebraic multigrid(L_AMG) method used as a solver on the first coarse level, an AMG method is then designed for high-order discretizations. The results of various numerical experiments show that the resulting AMG method is more robust and efficient for the solution of higher-order finite element equations in three dimensional linear elasticity.

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期刊信息
  • 《计算力学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:大连理工大学 中国力学学会
  • 主编:程耿东
  • 地址:辽宁省大连理工大学《计算力学学报》编辑部
  • 邮编:116024
  • 邮箱:jslxxb@dlut.edu.cn
  • 电话:0411-84708744 84709559
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-4708
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1373/O3
  • 邮发代号:8-180
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵双效期刊,Ei Compenelex收录期刊,获2003年大连市期刊最佳印制奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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