功能梯度材料动力学问题的POD模型降阶分析 被引量：12

1

作者 郑保敬 梁钰 +2 位作者 高效伟 朱强华 吴泽艳 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期787-797,共11页

为了快速分析非均质材料结构在复杂载荷作用下的动态响应,提出一种模型降阶方法,只需计算结构在简单均质材料情况下的动力学问题,进而用其计算结果对非均质材料结构进行分析.首先,采用结构内部任意一点处的材料参数值作为整个结构的材... 为了快速分析非均质材料结构在复杂载荷作用下的动态响应,提出一种模型降阶方法,只需计算结构在简单均质材料情况下的动力学问题,进而用其计算结果对非均质材料结构进行分析.首先,采用结构内部任意一点处的材料参数值作为整个结构的材料参数,利用有限元分析软件计算该均质材料结构在动态载荷作用下的位移场建立数据库,该数据库包含计算模型各个节点(自由度为N)在某时间段内L个时刻的位移;其次,对数据库中的信息按照时间离散的特定方式组集成瞬像矩阵,并利用特征正交分解方法对其进行分解,得到该模型的L个特征正交基底,选取其中能反应模型主要特征的H个(其中H<L?N)作为一组最优基底,通过这组基底建立模型的低阶离散控制方程;最后,求解低阶离散微分方程组,得到功能梯度材料结构在复杂载荷作用下的位移场.文中分别给出二维和三维算例,比较了降阶模型和全阶模型计算结果,验证了该方法的有效性,并且计算效率能提高1～2个数量级. 展开更多

关键词 特征正交分解 模型降阶 动力响应 功能梯度材料

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基于POD模型降阶法的非线性瞬态热传导分析 被引量：6

2

作者 梁钰 郑保敬 +2 位作者 高效伟 吴泽艳 王峰 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2018年第12期32-41,共10页

本文结合特征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition, POD)模型降阶法和有限元法,提出一种求解物性参数随温度变化的非线性瞬态热传导问题的快速算法.该方法利用简单线性问题的POD基底,快速计算复杂非线性问题,具有很高的工程应用价... 本文结合特征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition, POD)模型降阶法和有限元法,提出一种求解物性参数随温度变化的非线性瞬态热传导问题的快速算法.该方法利用简单线性问题的POD基底,快速计算复杂非线性问题,具有很高的工程应用价值.首先,对结构的线性瞬态热传导问题进行分析,在实验数据或数值方法计算结果的基础上,选取一些时刻结构的温度场构成瞬像矩阵,并对瞬像矩阵进行特征正交分解获得一组最优POD基底;其次,利用线性问题的POD基底对非线性瞬态热传导问题的有限元离散格式进行降阶分析,得到非线性瞬态热传导问题降阶模型的低阶常微分方程组;最后,通过求解降阶模型的常微分方程组获得结构各个时刻温度场的分布情况.文中通过几个数值算例验证了本文方法的有效性,计算结果表明本文方法具有良好的计算精度,并且计算效率能提高1–2个数量级. 展开更多

关键词 特征正交分解 模型降阶 非线性瞬态热传导 POD基底 瞬像矩阵

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一种计算梁的挠度和转角的新方法 被引量：1

3

作者 吴泽艳 田东方 +2 位作者 郑保敬 彭辉 叶永 《力学与实践》 北大核心 2023年第3期664-671,共8页

梁的挠曲线方程一般是分段多项式的形式,如果通过某种方法确定了多项式的系数,那么挠曲线方程完全确定。本文利用该思想提出了一种计算梁的挠度和转角的新方法。首先将梁划分为若干区间,然后将每一区间映射到标准区间,在标准区间上以若... 梁的挠曲线方程一般是分段多项式的形式,如果通过某种方法确定了多项式的系数,那么挠曲线方程完全确定。本文利用该思想提出了一种计算梁的挠度和转角的新方法。首先将梁划分为若干区间,然后将每一区间映射到标准区间,在标准区间上以若干点的挠度和转角为待定系数构造梁的挠曲线方程,用配点法得到若干代数方程,最后联合求解所有的代数方程即得到问题的解。新方法计算过程简单,可供教学参考。 展开更多

关键词 材料力学 挠度 转角 HERMITE插值

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大规模动力系统高精度増维精细积分方法快速算法 被引量：5

4

作者 吴泽艳 王立峰 武哲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期188-192,共5页

考虑高精度増维精细积分法求解大规模动力系统快速算法。为提高増维精细积分方法求解大规模动力系统精度,将非齐次项近似为高阶多项式,形成高精度増维精细积分方法;为减少计算时间、提高计算效率,提出高精度増维精细积分方法快速算法。... 考虑高精度増维精细积分法求解大规模动力系统快速算法。为提高増维精细积分方法求解大规模动力系统精度,将非齐次项近似为高阶多项式,形成高精度増维精细积分方法;为减少计算时间、提高计算效率,提出高精度増维精细积分方法快速算法。算例表明,通过提高非齐次项近似阶数可显著提高计算精度,快速算法可使计算效率呈量级提高,高精度快速算法适合大规模动力系统长时间推进计算。 展开更多

关键词 大规模动力系统 増维精细积分 高精度 快速算法

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平面汇交二力杆系变形协调条件的解析方法 被引量：4

5

作者 吴泽艳 王兴霞 《力学与实践》 北大核心 2016年第4期451-452,共2页

现有文献中关于杆系变形协调条件的求解相对比较复杂.本文通过对杆系的几何方程采取微分运算,相对简单地得到了平面汇交二力杆系的变形协调条件.本文的工作可供大学生和教师们在材料力学的学习和教学中参考借鉴.

关键词 静不定 变形协调条件 解析方法

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比例边界坐标插值方法在谱元法中的应用——无穷域Euler方程的数值模拟 被引量：3

6

作者 吴泽艳 王立峰 武哲 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期619-623,共5页

将比例边界坐标插值方法引入谱元法,构成比例边界谱单元,对无穷域Euler方程进行数值模拟.阐述了比例边界谱单元的基本使用方法以及基于比例边界谱元的Runge-Kutta间断Galerkin方法求解Euler方程的过程;计算了无穷域圆柱和NACA0012翼型... 将比例边界坐标插值方法引入谱元法,构成比例边界谱单元,对无穷域Euler方程进行数值模拟.阐述了比例边界谱单元的基本使用方法以及基于比例边界谱元的Runge-Kutta间断Galerkin方法求解Euler方程的过程;计算了无穷域圆柱和NACA0012翼型绕流问题,并与已有结果进行了比较,显示了计算结果的正确性.用基于比例边界谱元的间断Galerkin方法求解无穷域Euler方程时,最多只需将求解域划分为2个子域,避免了一般谱方法将求解域划分为9个或者27个子域的麻烦.比例边界谱单元为无穷域Euler方程的直接求解提供了一个可供参考的方法. 展开更多

关键词 比例边界插值 谱元法 无穷域 EULER方程

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基于简单WENO-间断Galerkin的Euler方程自适应计算 被引量：3

7

作者 吴泽艳 王立峰 武哲 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期806-814,共9页

为了得到Euler方程的高精度、高分辨率数值解,介绍了间断Galerkin方法、三角形单元上简单WENO限制器的基本原理以及基于自适应网格加密的激波捕捉方法。将简单WENO限制器-间断Galerkin方法应用到曲边四边形单元上,通过单元边界上高斯积... 为了得到Euler方程的高精度、高分辨率数值解,介绍了间断Galerkin方法、三角形单元上简单WENO限制器的基本原理以及基于自适应网格加密的激波捕捉方法。将简单WENO限制器-间断Galerkin方法应用到曲边四边形单元上,通过单元边界上高斯积分点的坐标来搜索相邻单元从而得到相邻单元的单元编号,实现了基于"问题单元"的局部网格加密自适应计算。对若干典型问题进行编程计算,结果表明,简单WENO限制器可以应用到曲边四边形单元上,且可适用于局部网格加密时具有"悬挂节点"的非结构网格上的激波捕捉。 展开更多

关键词 间断GALERKIN方法 简单WENO限制器 EULER方程 自适应计算 曲边四边形单元

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洋山海域工程前后水动力特征分析 被引量：3

8

作者 杨忠勇 石小涛 +2 位作者 吴泽艳 郭兴杰 张勇 《长江流域资源与环境》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2017年第1期82-90,共9页

洋山海域自2002年建港工程以来,先后封堵了北岛链三个过水汊道,使得海域附近水动力结构发生显著变化。采用工程前后大量水动力实测资料,并结合数值计算结果,对洋山海域工程前后的水动力特征进行了综合分析。研究结果表明:工程后大部分... 洋山海域自2002年建港工程以来,先后封堵了北岛链三个过水汊道,使得海域附近水动力结构发生显著变化。采用工程前后大量水动力实测资料,并结合数值计算结果,对洋山海域工程前后的水动力特征进行了综合分析。研究结果表明:工程后大部分海域涨潮流速降低,但小洋山前沿除外;整个海域落潮流速度增加,但地形急剧缩窄的东口门区域增幅并不显著。讨论认为,地转偏向力显著增强了海域北部区域特别是小洋山前沿海域的涨潮流速,是小洋山岛屿前沿海域涨潮流速工程后维持不变的重要原因;受南岛链不规则岸线的影响,地转偏向力对落潮流影响不显著。工程后各汊道的封堵使得落潮流外泄不畅而发生壅水,使得工程后涨潮时段海域水位低于工程前,没有壅水现象发生。工程后的涨、落憩流时段均形成了较大范围、较长时段的弱流场。 展开更多

关键词 洋山港 水动力 地转偏向力 壅水 憩流弱流

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基于“学赛研”融合的水利类专业基础力学教学模式探索

9

作者 李彪 叶永 +1 位作者 吴泽艳 谢旋 《中国科技期刊数据库 科研》 2023年第11期48-50,共3页

基础力学课程的教学改革对水利类人才培养尤为重要。本文分析了大多数水利类高校在基础力学课程教学过程中的共性问题,结合水利类专业特色,提出了水利类专业基础力学课程的“学赛研”多位一体教学模式,从基础力学课程体系构建、力学竞... 基础力学课程的教学改革对水利类人才培养尤为重要。本文分析了大多数水利类高校在基础力学课程教学过程中的共性问题,结合水利类专业特色,提出了水利类专业基础力学课程的“学赛研”多位一体教学模式,从基础力学课程体系构建、力学竞赛与课堂教学有机结合、科研创新活动融合等方面进行了课程教学改革探讨,可为水利类院校基础力学课程教学改革提供有益参考。 展开更多

关键词 基础力学 水利类专业 教学改革 学科竞赛 科研活动

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无穷域势流问题的有限元/差分线法混合求解 被引量：2

10

作者 吴泽艳 王立峰 武哲 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期754-759,共6页

提出了一种将有限元和差分线法相结合求解无穷域势流问题的算法。用两同心圆将求解域划分为存在重叠的有限和无限两个区域,在有限和无限域上分别用有限元和差分线法求解Laplace方程边值问题。用差分线法推导出的关系式修正有限元方程,... 提出了一种将有限元和差分线法相结合求解无穷域势流问题的算法。用两同心圆将求解域划分为存在重叠的有限和无限两个区域,在有限和无限域上分别用有限元和差分线法求解Laplace方程边值问题。用差分线法推导出的关系式修正有限元方程,求解该方程组从而得到原问题的解。本算法将求解无穷域问题转化为代数特征值问题和有限域内线性方程组的求解问题,减少了计算量。考察了重叠区域的大小对计算精度的影响,发现随着重叠区域的减小,计算误差小幅度地增大。算法虽然基于重叠型区域分解,但是计算无需反复迭代,节省了计算时间。数值算例验证了算法的正确性。 展开更多

关键词 无穷域 势流 有限元 差分线法

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基于简单WENO-RKDG的溃坝问题数值模拟 被引量：2

11

作者 吴泽艳 杨忠勇 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期1126-1133,共8页

对溃坝问题水流间断面的高精度、高分辨率数值模拟是水动力学的重要内容。简单加权本质无振荡(WENO)限制器由"问题单元"及其相邻单元的解重构"问题单元"的解,从而抑制数值解的非物理振荡,能够很好地模拟间断问题。... 对溃坝问题水流间断面的高精度、高分辨率数值模拟是水动力学的重要内容。简单加权本质无振荡(WENO)限制器由"问题单元"及其相邻单元的解重构"问题单元"的解,从而抑制数值解的非物理振荡,能够很好地模拟间断问题。本文详细介绍了简单WENO限制器的基本原理和过程。将简单WENO限制器-Runge-Kutta间断Galerkin方法应用于二维浅水控制方程的求解中,对二维矩形明渠中大坝瞬间全溃、局部溃塌所致的水流运动进行了数值模拟,并将数值计算结果与理论分析进行了比较。计算结果表明,方法能够清晰地捕捉到溃坝全过程中的间断,没有非物理的振荡现象发生,简单WENO限制器-RKDG方法能够很好地模拟溃坝波的演进过程。 展开更多

关键词 溃坝 浅水波方程 Runge-Kutta间断Galerkin法 简单WENO限制器 数值模拟

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FDTD计算中一种UPML吸收边界与其内部计算区域的统一建模方法 被引量：1

12

作者 吴泽艳 薛晓春 《数值计算与计算机应用》 CSCD 2008年第1期8-14,共7页

基于C++语言的多态性实现了单轴各向异性完全匹配层(LIPML)吸收边界与吸收边界内部计算区域的统一建模.其主要思想是:首先构造基类-Yee元胞类及其继承类来分别封装UPML内部介质和UPML的电磁特性;然后分别创建基于以上两个类的对象数组来... 基于C++语言的多态性实现了单轴各向异性完全匹配层(LIPML)吸收边界与吸收边界内部计算区域的统一建模.其主要思想是:首先构造基类-Yee元胞类及其继承类来分别封装UPML内部介质和UPML的电磁特性;然后分别创建基于以上两个类的对象数组来给UPML及其内部计算区域开辟计算空间;再构造基类类型的指针数组,并用以上数组的地址赋值;最后,所有的计算在指针数组空间完成.该方法避免了UPML与其内部计算区域间的数据传递,简化了编程.数值实验验证了UPML的吸收效果,证明了方法的有效性. 展开更多

关键词 时域有限差分法 各向异性完全匹配层 多态性 建模

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截面核心概念的教学方法探讨

13

作者 吴泽艳 罗威 +2 位作者 田东方 彭辉 叶永 《力学与实践》 北大核心 2022年第2期397-403,共7页

截面核心是土木工程混凝土类不抗拉材料受压柱状结构设计中的重要概念。为了在材料力学课程中加深学生对截面核心的认识,首先运用MATLAB语言编写了截面核心的计算程序,通过若干计算实例使学生对截面核心的形状产生感性的认识,然后讨论... 截面核心是土木工程混凝土类不抗拉材料受压柱状结构设计中的重要概念。为了在材料力学课程中加深学生对截面核心的认识,首先运用MATLAB语言编写了截面核心的计算程序,通过若干计算实例使学生对截面核心的形状产生感性的认识,然后讨论了截面核心的外凸性:运用静力等效和叠加原理从力学上解释了截面核心的外凸性;运用中性轴方程和凸集的定义从数学上证明了截面核心是凸集。教学过程利于加深对截面核心概念的理解,也有助于培养学生认识新事物的思考方法。 展开更多

关键词 材料力学 截面核心 可视化教学 凸集

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扇形截面杆扭转问题的差分线法 被引量：1

14

作者 吴泽艳 王立峰 武哲 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2011年第1期60-63,38,共5页

导出了扇形截面杆扭转问题偏微分方程的差分线法常微分方程组,并解析求解了该方程组,得到了扭转应力函数的半解析解,计算了扭转应力及扭转刚度.计算过程中,用追赶法计算常微分方程组的特解,用公式计算三对角矩阵的特征值与特征向量,利... 导出了扇形截面杆扭转问题偏微分方程的差分线法常微分方程组,并解析求解了该方程组,得到了扭转应力函数的半解析解,计算了扭转应力及扭转刚度.计算过程中,用追赶法计算常微分方程组的特解,用公式计算三对角矩阵的特征值与特征向量,利用实对阵矩阵的特征向量相互正交的特性避免矩阵求逆计算,利用复化梯形公式计算扭转刚度.整个求解过程在角度方向离散微分方程和用复化梯形公式进行面积积分时引入了误差,其他求解过程是精确的.计算结果与已有结果进行了对比,显示了算法的正确性.该算法对工程中扇形截面扭转杆的设计有一定的实用价值. 展开更多

关键词 扇形截面杆 扭转 差分线法

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基于FDTD的散射体宽角度宽频带RCS快速计算方法研究 被引量：1

15

作者 蒙文巩 马东立 +1 位作者 张昆 吴泽艳 《航空计算技术》 2009年第5期35-38,共4页

将FDTD(Finite Difference Time Domain)法与双三次样条函数插值逼近、傅立叶变换结合,快速计算了三维散射体的宽角度、宽频带RCS(Radar Cross Section)。在双入射角度和全范围内各选定若干个插值节点,然后用FDTD法计算得到外推面上各... 将FDTD(Finite Difference Time Domain)法与双三次样条函数插值逼近、傅立叶变换结合,快速计算了三维散射体的宽角度、宽频带RCS(Radar Cross Section)。在双入射角度和全范围内各选定若干个插值节点,然后用FDTD法计算得到外推面上各节点的切向电磁场值,进而插值得到电磁场值随入射角度变化的双三次样条函数;之后用该样条函数计算出全入射角度范围内外推面上两个入射角范围内的切向电磁场值;最后通过近远场变换得到宽角度RCS。在计算过程中同时将激励源设置为脉冲源,通过对外推面上的电磁场值进行傅立叶变换,得到RCS频率响应。计算结果表明,只用少数插值节点就能够得到非常逼近FDTD法精确计算结果的散射体宽角度宽频带RCS响应,具有很高的计算效率。 展开更多

关键词 FDTD RCS 双三次样条函数 傅立叶变换

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插值逼近结合FDTD法快速计算目标宽角度RCS 被引量：2

16

作者 孙卫平 吴泽艳 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期447-451,共5页

FDTD(Finite Difference Time Domain)法结合多项式插值逼近和样条函数插值逼近快速计算了三维目标的宽角度RCS(Radar Cross Section).引入插值逼近方法可以节省计算时间.在整个入射角度范围内选定若干个入射角,对不同的入射角,分别用F... FDTD(Finite Difference Time Domain)法结合多项式插值逼近和样条函数插值逼近快速计算了三维目标的宽角度RCS(Radar Cross Section).引入插值逼近方法可以节省计算时间.在整个入射角度范围内选定若干个入射角,对不同的入射角,分别用FDTD法计算得到外推面上各点的切向电磁场值,进而得到这些场值随入射角度变化的插值函数,然后用插值函数计算出全入射角度范围内外推面上各点的切向电磁场值,最后通过近远场变换得到宽角度RCS.计算结果表明,在只有少数几个插值节点的情况下该方法就能很好地逼近FDTD法的精确计算结果,节省了计算时间. 展开更多

关键词 时域有限差分 插值逼近 雷达散射截面

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Hermite插值结合FDTD法快速计算三维目标宽角度RCS 被引量：2

17

作者 王立峰 武哲 吴泽艳 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期924-930,共7页

Hermite插值结合时域有限差分(FDTD)法快速计算了三维目标的宽角度雷达散射截面(RCS)。一般用FDTD法计算散射体的宽角度RCS时,每改变一个入射角度,就需要重新用FDTD法计算一次。引入Hermite插值逼近方法可以节省计算时间。在整个入射角... Hermite插值结合时域有限差分(FDTD)法快速计算了三维目标的宽角度雷达散射截面(RCS)。一般用FDTD法计算散射体的宽角度RCS时,每改变一个入射角度,就需要重新用FDTD法计算一次。引入Hermite插值逼近方法可以节省计算时间。在整个入射角度范围内选定若干个入射角,对不同的入射角,分别用FDTD法计算得到外推面上各点的切向电磁场值及其对入射角的导数值,进而得到这些场值随入射角度变化的Hermite插值函数,然后用插值函数计算出全入射角度范围内外推面上各点的切向电磁场值,最后通过近远场变换得到宽角度RCS。计算结果表明在只有少数几个插值节点的情况下本文方法就能很好地逼近FDTD法的精确计算结果,节省了计算时间。 展开更多

关键词 时域有限差分法 Hermite插值逼近 RCS 快速计算

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基于比例边界问断谱元法的无穷域亚音速圆柱绕流数值模拟

18

作者 张红 吴泽艳 《数值计算与计算机应用》 CSCD 2014年第1期46-52,共7页

将比例边界坐标插值方法引入谱元法,构成比例边界谱单元;为了增加计算的稳定性,将节点布置在单元内部;用若干无限谱元离散计算域,用间断有限元方法对无穷域Euler方程亚音速圆柱绕流问题进行了数值模拟;计算结果的误差很小,显示了计算方... 将比例边界坐标插值方法引入谱元法,构成比例边界谱单元;为了增加计算的稳定性,将节点布置在单元内部;用若干无限谱元离散计算域,用间断有限元方法对无穷域Euler方程亚音速圆柱绕流问题进行了数值模拟;计算结果的误差很小,显示了计算方法的可行性. 展开更多

关键词 比例边界 谱元法 无穷域 EULER方程 间断Galerkin

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基于FEM/SBFEM的无穷域势流问题重叠型区域分解计算

19

作者 吴泽艳 王立峰 +1 位作者 陈莘莘 武哲 《数值计算与计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第3期229-238,共10页

提出了一种将有限元和比例边界有限元相结合求解无穷域势流问题的算法.用两条封闭曲线将求解域划分为存在重叠的有限和无限两个区域,在有限域和无限域上分别用有限元和比例边界有限元方法求解原问题,通过重叠区域交换数据迭代计算,直至... 提出了一种将有限元和比例边界有限元相结合求解无穷域势流问题的算法.用两条封闭曲线将求解域划分为存在重叠的有限和无限两个区域,在有限域和无限域上分别用有限元和比例边界有限元方法求解原问题,通过重叠区域交换数据迭代计算,直至收敛.分析了重叠区域面积的大小对计算收敛速度的影响,发现随着重叠区域面积的增大迭代次数减少,收敛速度加快.数值算例显示了算法的正确性和收敛性.本算法为求解无穷域势流问题提供了一个方法. 展开更多

关键词 势流 有限元 比例边界有限元 区域分解

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浅谈健康教育在胃管洗胃术中的应用

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作者 石志红 吴泽艳 《医学信息》 2011年第5期1414-1415,共2页

目的探讨健康教育在胃管洗胃术中的应用。方法对本院两年所收治116例洗胃患者护理资料的收集，并作了回顾性分析。结果通过对患者术前、术中、术后进行有效的健康教育，可使患者积级配合，一次性插管成功率达百分之百，使洗胃术顺利进... 目的探讨健康教育在胃管洗胃术中的应用。方法对本院两年所收治116例洗胃患者护理资料的收集，并作了回顾性分析。结果通过对患者术前、术中、术后进行有效的健康教育，可使患者积级配合，一次性插管成功率达百分之百，使洗胃术顺利进行，其中2例死亡，其余114例均痊愈出院。结论对患者进行有效的健康教育可增加患者的安全感，提高患者的心理应急水平。建立良好的护患关系。提高抢救护理效果。 展开更多

关键词 洗胃术 健康教育 护理

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