基于Wilson-θ和Newmark-β法的非線性動力學(xué)方程改進算法
發(fā)布時間:2017-12-25 11:11
本文關(guān)鍵詞:基于Wilson-θ和Newmark-β法的非線性動力學(xué)方程改進算法 出處:《計算力學(xué)學(xué)報》2017年04期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:Wilson-θ法和Newmark-β法是非線性動力學(xué)方程求解的常用方法。它們的一個基本步驟是,將方程改寫為增量平衡的形式,在每一個積分步長內(nèi)用狀態(tài)參量修正平衡方程的系數(shù)矩陣,其本質(zhì)是在單個步長內(nèi)對系統(tǒng)的非線性環(huán)節(jié)進行了線性化處理。本文基于增量思想分別改進了Wilson-θ法和Newmark-β法,根據(jù)即時解給出下一步的猜測解,然后對猜測解進行迭代校正,最終得到收斂的近似解。算例表明,改進算法的精度更高,且收斂準(zhǔn)則簡單。更為重要的是,本文方法無須對非線性項進行線性化處理,因而計算效率更高,適應(yīng)范圍更廣。
【作者單位】: 中山大學(xué)力學(xué)系;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(11272361,11572356,11672337)資助項目
【分類號】:O322
【正文快照】: 1引言Wilson-θ法和Newmark-β法都是動力學(xué)方程數(shù)值計算常用的經(jīng)典方法[1-5]。Wilson-θ法的一個基本假設(shè)是,加速度在單個時間步長內(nèi)是線性增長的,其優(yōu)點是當(dāng)參數(shù)θ≥1.37時,方法是無條件穩(wěn)定的[6]。Newmark-β法本質(zhì)上是線性加速度法的一種延伸。在處理線性問題時,通過調(diào)整,
本文編號:1332589
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