半解析算法论文-胡斌,牛忠荣,胡宗军,丁信哲,孙学根

半解析算法论文-胡斌,牛忠荣,胡宗军,丁信哲,孙学根

导读:本文包含了半解析算法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:正交各向异性位势,边界元法,高阶单元,几乎奇异积分

半解析算法论文文献综述

胡斌,牛忠荣,胡宗军,丁信哲,孙学根[1](2019)在《二维正交异性位势问题高阶边界元几乎奇异积分半解析算法》一文中研究指出边界元法中高阶单元上的几乎奇异积分一直难以计算。针对正交各向异性位势问题,提出一个半解析算法准确计算了其高阶单元上的几乎奇异积分。首先将正交各向异性材料中源点到单元的距离函数在局部坐标系下渐近展开,采用级数展开式构造出与奇异积分核函数具有相同奇异性的可积近似核函数;然后利用扣除法的思想,原奇异积分核减去近似积分核后再加回,几乎奇异积分便转换为规则部分和奇异部分之和,规则积分采用Gauss数值积分计算,奇异积分由文中推导出解析公式计算。通过两个正交各向异性的热传导算例表明,本文建立的高阶单元半解析算法能准确高效地计算近边界内点位势和位势梯度。(本文来源于《应用力学学报》期刊2019年05期)

朱俊豪,尤晶晶,叶鹏达[2](2019)在《七支链Stewart并联机构位置正解的半解析算法》一文中研究指出设计了3种七支链并联机构,并提出了数值迭代与解析方法相结合的正运动学求解思路。引入辅助支链,推导出支链协调方程,再运用数值迭代方法由协调方程反求辅助支链的长度,并研究了数值迭代法初值偏差与迭代效率的关系。在求得辅助支链和实际支链长度的基础上提出一种全解析算法,通过消去高次项得到四组多元一次方程组,由四组多元一次方程组推导出动平台位姿唯一的解析表达式。通过虚拟试验对该半解析算法进行了验证,结果证明此算法具有准确、高效的特点。(本文来源于《机械设计与制造工程》期刊2019年07期)

叶鹏达,尤晶晶,沈惠平,吴洪涛,李成刚[3](2019)在《6支链台体型Stewart衍生构型位置正解半解析算法》一文中研究指出目前6支链Stewart并联机构位置正解无全解析解或全解析解推导困难,不利于程式化分析计算,本文设计4种6支链台体型Stewart衍生构型,并构建了一种数值法和解析法相结合的半解析算法。通过添加6条虚拟支链,4种衍生构型可重构为同一种12-6台体型拓扑构型;推导了重构构型的协调方程,并针对4种衍生构型,推导了虚拟支链长度的数值解;基于动平台上特征点之间的拓扑关系,推导了重构构型位置正解的全解析解。进一步对比分析了半解析算法与传统数值法在计算位姿正解时的精度、效率和稳定性。数值算例表明,半解析算法的精度与稳定性优于传统数值法至少2倍,但传统数值法的效率是半解析算法的7倍;同时得到了半解析算法的3点构型选取原则。(本文来源于《农业机械学报》期刊2019年04期)

张阳,尤晶晶,叶鹏达,葛子豪,符周舟[4](2019)在《11-6台体型Stewart并联机构位置正解的半解析算法》一文中研究指出针对6自由度并联机构的正运动学无全解析解或全解析解推导困难的现状,提出1种11-6台体型Stewart冗余并联机构,并构建了1种区别于传统全解析法和数值法的半解析算法。首先,通过构建虚拟支链,将11支链构型转换成具有低耦合度的12支链的并联机构,并基于特征点的尺度关系,推导出转换机构的全解析解;然后,运用Newton-Raphson法,数值求解了6个杆长协调方程,并分析了72种情况下迭代次数与初值偏差的关系,据此得到求解不同支链时的最优方程。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2019年01期)

陈飙松,张力丹,鲁一南,程耿东[5](2018)在《结构优化半解析灵敏度分析的改进算法》一文中研究指出提出了结构半解析灵敏度分析的改进算法,该算法实现简便,对于设计变量摄动步长具有极佳的数值稳定特性。首先,从总体角度推导静力问题半解析法灵敏度分析新算法,提出了位移与应力灵敏度列式,并给出了算法实施途径;然后,将此思路推广于自振频率、屈曲临界荷载和瞬态响应等多种问题,提出了相应的计算步骤。以梁单元与壳单元等典型结构为例,开展了多个算例测试。测试表明,改进算法计算精度和效率均有提升,特别是设计变量步长有更大的数值稳定区域,为复杂工程结构形状优化的灵敏度分析提供了新途径。(本文来源于《计算力学学报》期刊2018年05期)

张力丹[6](2018)在《结构半解析灵敏度改进算法及SiPESC上的实现》一文中研究指出灵敏度分析是使用基于梯度算法求解结构优化问题的重要组成部分。高精度、高效率、通用性强的灵敏度分析方法有助于便捷快速地实现优化过程。半解析灵敏度分析方法相较全局差分方法,具有更高的效率,相比解析方法具有更强的通用性以及程序实现的简便性,已经广泛应用于结构优化问题当中。但传统半解析分析方法基于单元级别,需提取摄动前后两组结构矩阵,影响效率。此外,在单元刚度矩阵有效数字位数受限时,又会严重影响灵敏度计算精度。针对上述问题,本文在程耿东院士的指导下,提出结构优化半解析灵敏度分析改进算法。首先从静力位移及应力问题入手,将传统基于单元级别灵敏度列式转换到结构总体级别,并给出了算法实施途径;然后将此思路推广于自振、屈曲非重特征值、瞬态响应灵敏度等多种问题,提出了相应的计算步骤。以梁单元与壳单元等构造的典型结构为例,开展了多个算例测试。测试表明改进算法计算精度和效率均有提升,特别是针对设计变量步长有更大的数值稳定区域,此特点尤其适用于非结构化网格建模的形状优化问题,保持其摄动前后网格的一致性。为复杂工程结构的形状优化灵敏度分析提供了新途径。其后,针对形状设计变量半解析方法灵敏度分析产生的误差问题进行探讨。并提出误差修正改进方法,构建修正项与灵敏度分析主体计算分离形式,使该修正项可直接添加于灵敏度结果处,从而充分利用已有灵敏度分析程序。此外,该改进修正项形式为向量/常数形式,区别于传统矩阵形式的修正项,对于非结构化网格建模的形状优化问题,在求解效率上更具优势。在具体推导梁/壳单元误差修正项的基础上,使用梁/壳单元模拟相同结构进行算例测试。测试结果表明,修正后的半解析灵敏度分析算法精度不受摄动步长与单元数目的影响,并说明了相比壳单元,对梁单元使用半解析灵敏度分析方法更易产生误差。此后,构建更大规模的算例,与全局差分法对比突出误差修正半解析灵敏度分析方法的精度优势,证明其能在单元规模更大的问题中保持精度。并使用该更大规模的模型进行效率测试,体现改进误差修正方法的效率优势。此外,讨论了改进半解析方法在有偏置加筋的板壳结构上的应用。首先说明了有限元方法中考虑加筋偏置的方法,并讨论了偏置距离对于有限元分析响应以及灵敏度分析结构的影响。突出按照实际情况考虑加筋偏心距离的重要性。其后说明改进半解析方法在该问题上应用的优势。最后用简单加筋板模型,与大型机翼模型作为数值算例表明了半解析方法针对此类型设计变量不会产生因刚体转动产生的误差。且数值精度优于全局差分法。本文工作基于大连理工大学自主研发有限元软件SiPESC平台。文章最后,总结了平台脚本调用有限元分析与灵敏度实现的具体流程。并提出了一种通用的灵敏度分析算法框架。便于随后各种灵敏度分析方法在平台上的集成。因平台同时拥有有限元分析模块,与优化算法模块,该灵敏度算法框架为二者搭建了一个桥梁。便于后续使用SiPESC平台实现完整的结构优化流程。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-06-01)

张力丹,张盛,陈飙松,李云鹏[7](2018)在《结构优化半解析灵敏度及误差修正改进算法》一文中研究指出提出结构半解析灵敏度分析及其针对刚体位移的误差修正方法的改进算法,构建灵敏度分析与误差修正项可分离形式.该方法实现简便,数值精度不受摄动步长与单元数目的影响.首先从总体角度推得静力问题的误差修正半解析灵敏度分析方法,提出了位移误差修正灵敏度列式,并给出算法实施途径;然后将此思路推广于自振频率、屈曲临界载荷问题,提出了相应的计算步骤.随后,给出梁单元与壳单元误差修正项的具体推导方法,并分别使用两种单元构建有限元模型进行算例测试.结果表明,该方法适用于多种分析类型,数值精度不受单元数目与摄动步长的影响.由于灵敏度分析与误差修正项可以分开计算,该方法支持将误差修正项直接迭加于灵敏度求解结果进行误差修正,使已有灵敏度分析程序得到充分利用.尤其对于复杂工程结构的优化设计,特别是形状优化设计以及尺寸、形状混合优化设计,相比于原误差修正方法,实现更为简便,效率有所提升,能为半解析灵敏度分析方法及其程序实现提供新的思路.(本文来源于《力学学报》期刊2018年04期)

丁信哲[8](2018)在《二维正交各向异性位势问题边界元法高阶单元几乎奇异积分的半解析算法》一文中研究指出许多工程中的实际问题,如热传导、流体流动、弹性扭转等问题,都可以归为位势问题控制方程,本文采用高阶单元边界元法来求解二维正交各向异性位势问题。准确计算几乎奇异积分是边界元法难题之一。本文针对二维正交各向异性位势问题边界元法高阶单元分析中的几乎奇异积分计算难题,建立了一种半解析计算公式,该半解析法可以准确计算二次单元上的几乎奇异积分。针对二维正交各向异性位势边界元法的3节点二次等参单元,本文构造出与单元积分核具有相同几乎奇异性的近似奇异核函数。从二维正交各向异性位势边界元分析的高阶单元几乎奇异积分积分核中扣除近似奇异核函数,把几乎奇异积分项转换为规则积分和奇异积分两部分之和,规则积分部分用常规Gauss数值积分计算,奇异积分部分由本文推导的解析公式计算,从而建立起了二维正交各向异性位势问题边界元法二次单元几乎奇异积分的半解析算法。文中给出了二维正交各向异性材料热传导问题的边界元法高阶单元分析算例,表明了边界元法高阶单元上几乎奇异积分半解析法计算的有效性和准确性。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2018-04-01)

孙锐[9](2017)在《叁维声场边界元法高阶单元几乎奇异积分半解析算法》一文中研究指出边界元法的几乎奇异积分问题一直制约着边界元法在工程中的广泛应用。如何准确、有效的计算边界元法的几乎奇异积分,一直是学者们关注的问题。本文首先介绍了边界元法的研究背景及研究现状,随后简要的介绍了目前边界元法的主要研究方向,分析了边界元法几乎奇异积分类型,最后提出解决叁维声场边界元法几乎奇异积分的半解析算法。本文对叁维声场边界元法高阶单元的几乎奇异积分问题展开研究,基于扣除法思想,以六节点叁角形单元、八节点四边形单元为例,建立一种叁维声场边界元法高阶单元几乎奇异积分的半解析算法。主要研究工作和创新成果总结如下:提出了基于八节点四边形等参数单元的叁维声场高阶单元几乎奇异积分的半解析算法。首先分析高阶单元几何特征,构造近似几何量,然后应用扣除法,将奇异积分核函数分解为规则核函数与近似几何量表达的奇异核函数。规则核函数由于不奇异,其积分采用常规Gauss数值积分计算;奇异核函数积分采用本文提出的八节点高阶单元半解析算法计算。算例结果表明,八节点高阶单元半解析算法比双线性元算法更加稳定,能够有效、准确地计算距离单元非常近的近边界点处的声压。与八节点高阶单元相比,六节点叁角形高阶单元具有几何适应性好、单元划分简单等优点。本文第四章在第叁章八节点高阶单元半解析算法思想的基础上,提出一种基于六节点叁角形二次等参元的叁维声场边界元法高阶单元几乎奇异积分半解析算法。文中给出的声场经典算例计算结果表明六节点高阶单元半解析算法可以准确计算叁维声场边界元法中的各阶几乎奇异积分。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2017-04-01)

王晓笋,巫世晶[10](2016)在《含碰撞的平面摩擦系统半解析半数值算法研究》一文中研究指出利用含平面库仑摩擦力系统的解析解结果,通过碰撞边界条件和时间的隐式关系,获得精确的碰撞时刻,由此确定从当前时刻到碰撞发生时的步长及平面上的碰撞位置。结合滑移/黏滞转换时位置和时刻的解析解,引入布尔变量B定义系统的状态,建立一种求解含碰撞的平面摩擦系统响应的数值算法。研究结果表明:该算法能够求解滑移/黏滞转换、碰撞以及平面滑移运动存在方向剧烈变化拐点时系统的响应,并有效地提高了系统响应的精度。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2016年09期)

半解析算法论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

设计了3种七支链并联机构,并提出了数值迭代与解析方法相结合的正运动学求解思路。引入辅助支链,推导出支链协调方程,再运用数值迭代方法由协调方程反求辅助支链的长度,并研究了数值迭代法初值偏差与迭代效率的关系。在求得辅助支链和实际支链长度的基础上提出一种全解析算法,通过消去高次项得到四组多元一次方程组,由四组多元一次方程组推导出动平台位姿唯一的解析表达式。通过虚拟试验对该半解析算法进行了验证,结果证明此算法具有准确、高效的特点。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

半解析算法论文参考文献

[1].胡斌,牛忠荣,胡宗军,丁信哲,孙学根.二维正交异性位势问题高阶边界元几乎奇异积分半解析算法[J].应用力学学报.2019

[2].朱俊豪,尤晶晶,叶鹏达.七支链Stewart并联机构位置正解的半解析算法[J].机械设计与制造工程.2019

[3].叶鹏达,尤晶晶,沈惠平,吴洪涛,李成刚.6支链台体型Stewart衍生构型位置正解半解析算法[J].农业机械学报.2019

[4].张阳,尤晶晶,叶鹏达,葛子豪,符周舟.11-6台体型Stewart并联机构位置正解的半解析算法[J].机械设计与研究.2019

[5].陈飙松,张力丹,鲁一南,程耿东.结构优化半解析灵敏度分析的改进算法[J].计算力学学报.2018

[6].张力丹.结构半解析灵敏度改进算法及SiPESC上的实现[D].大连理工大学.2018

[7].张力丹,张盛,陈飙松,李云鹏.结构优化半解析灵敏度及误差修正改进算法[J].力学学报.2018

[8].丁信哲.二维正交各向异性位势问题边界元法高阶单元几乎奇异积分的半解析算法[D].合肥工业大学.2018

[9].孙锐.叁维声场边界元法高阶单元几乎奇异积分半解析算法[D].合肥工业大学.2017

[10].王晓笋,巫世晶.含碰撞的平面摩擦系统半解析半数值算法研究[J].中南大学学报(自然科学版).2016

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