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流-固耦合问题的精细积分求解法
  • ISSN号:1006-2467
  • 期刊名称:《上海交通大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O175.3[理学—数学;理学—基础数学]
  • 作者机构:[1]水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心,郑州450003, [2]华北水利水电大学土木与交通学院,郑州450045, [3]郑州大学土木工程学院,郑州450000, [4]河南省水利勘测设计研究有限公司,郑州450000
  • 相关基金:黄河水利科学研究院2015年堤防工程技术研究中心开放基金项目(2015003),国家自然科学基金项目(50978232),河南省教育厅项目(148560029),华北水利水电大学高层次人才基金项目(201246)资助
中文摘要:

为了解决流-固耦合动力学求解效率和精度低等问题,提出了增维精细积分法.根据有限元理论推导流-固耦合方程,将流-固耦合方程改写成状态空间形式,在矩阵仅增加1维的情况下将积分运算转化为代数运算,扩大了精细积分法的应用范围,从而得到增维矩阵的流-固耦合精细积分求解.同时,将增维精细积分法与Newmark法的计算结果进行对比,以验证其有效性.结果表明,由于不用求解矩阵H的逆矩阵,增维精细积分法避免了矩阵奇异带来的计算解的不稳定性.增维精细积分法与Newmark法的计算结果较吻合,且其在较大计算时间步长条件下的计算精度较高.

英文摘要:

In order to solve the problem of poor efficiency and low accuracy in solving fluid-solid coupling problems, the method of increasing dimension precise integration is introduced. According to the finite ele- ment theory, fluid-solid coupling equation can be derived; then the equation is written in the form of state space. The dimension of augmented matrix only enlarges one, and the integration is transformed into alge- braic operation. It expands the scope of application of the precise integration method. The results show that because the inverse matrix of the iteration matrix/t need not be solved, the instability of the computa- tional solution caused by the singularity of the matrix is avoided. By comparing the results calculated by using the augmented precise integration method and the Newmark method, the results of the two ones are consistent, and in the case of a larger computation time step the proposed method does not affect the accu- racy of calculation.

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期刊信息
  • 《上海交通大学学报》
  • 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:上海交通大学
  • 主编:郑杭
  • 地址:上海市华山路1954号15F
  • 邮编:200030
  • 邮箱:shjt@chinajournal.net.cn
  • 电话:021-62933373 62932534
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-2467
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1466/U
  • 邮发代号:4-256
  • 获奖情况:
  • 1996年全国优秀科技期刊奖,1992年、1996年、1999年国家教育部系统优秀科技期刊奖,2002年“百种重点期刊奖”,2003年百种中国杰出学术期刊,2004年教育部全国高校优秀科技期刊一等奖,2004年“百种重点期刊奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,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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