流-固耦合問題的精細(xì)積分求解法
發(fā)布時間:2018-03-10 23:40
本文選題:流-固耦合 切入點(diǎn):動力時程分析 出處:《上海交通大學(xué)學(xué)報》2017年06期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為了解決流-固耦合動力學(xué)求解效率和精度低等問題,提出了增維精細(xì)積分法.根據(jù)有限元理論推導(dǎo)流-固耦合方程,將流-固耦合方程改寫成狀態(tài)空間形式,在矩陣僅增加1維的情況下將積分運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算,擴(kuò)大了精細(xì)積分法的應(yīng)用范圍,從而得到增維矩陣的流-固耦合精細(xì)積分求解.同時,將增維精細(xì)積分法與Newmark法的計算結(jié)果進(jìn)行對比,以驗(yàn)證其有效性.結(jié)果表明,由于不用求解矩陣H的逆矩陣,增維精細(xì)積分法避免了矩陣奇異帶來的計算解的不穩(wěn)定性.增維精細(xì)積分法與Newmark法的計算結(jié)果較吻合,且其在較大計算時間步長條件下的計算精度較高.
[Abstract]:In order to solve the problem of low efficiency and precision in solving fluid-solid coupling dynamics, an augmented dimensional fine integration method is proposed. According to the finite element theory, the fluid-solid coupling equation is derived, and the fluid-solid coupling equation is rewritten into the state space form. The integral operation is transformed into algebraic operation under the condition that the matrix has only one dimension added, which expands the application scope of the precise integration method, and thus obtains the fluid-solid coupling fine integral solution of the increasing dimensional matrix. At the same time, In order to verify the validity of the augmented dimensional fine integration method and the Newmark method, the results show that the inverse matrix H is not solved. The incremental dimensional fine integration method avoids the instability of the computational solution caused by the singularity of the matrix. The result of the augmented dimensional fine integration method is in good agreement with that of the Newmark method, and the accuracy of the method is higher under the condition of large computational time step.
【作者單位】: 水利部堤防安全與病害防治工程技術(shù)研究中心;華北水利水電大學(xué)土木與交通學(xué)院;鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院;河南省水利勘測設(shè)計研究有限公司;
【基金】:黃河水利科學(xué)研究院2015年堤防工程技術(shù)研究中心開放基金項(xiàng)目(2015003) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(50978232) 河南省教育廳項(xiàng)目(14B560029) 華北水利水電大學(xué)高層次人才基金項(xiàng)目(201246)資助
【分類號】:O353.4
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1 張U,
本文編號:1595574
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