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弹性力学问题的虚边界元-配点法 被引量:21
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作者 孙焕纯 李性厚 张立洲 《计算结构力学及其应用》 CSCD 1991年第1期15-23,共9页
本文提出虚边界方法,建立了离散化虚边界元-配点法,给出了离散化求系数的积分解析式。本文方法完全避免了边界奇异积分及其复杂耗时的运算,成功地提高了普通边界元法(以下简称边界元法)中边界附近区域内包括边界上解的精度,保留了边界... 本文提出虚边界方法,建立了离散化虚边界元-配点法,给出了离散化求系数的积分解析式。本文方法完全避免了边界奇异积分及其复杂耗时的运算,成功地提高了普通边界元法(以下简称边界元法)中边界附近区域内包括边界上解的精度,保留了边界元法的优点并扬弃了其弱点。边界元间接法是本文方法中的一个特例。数值算例表明,程序可靠,节省机时,计算精度较高。 展开更多
关键词 弹性力学 虚边界元 配点法
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板弯曲问题三维虚边界元分析 被引量:7
2
作者 许强 孙焕纯 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期23-30,22,共9页
本文抛弃以往解板弯曲问题的假设,直接从三维弹性力学微分方程出发,依据三维弹性力学问题的Kelvin解,应用最小二乘法建立了三维虚边界元法解板弯曲问题的一般方法。文中给出了具有各种约束的矩形板的数值算例,以作为本方法的应用。... 本文抛弃以往解板弯曲问题的假设,直接从三维弹性力学微分方程出发,依据三维弹性力学问题的Kelvin解,应用最小二乘法建立了三维虚边界元法解板弯曲问题的一般方法。文中给出了具有各种约束的矩形板的数值算例,以作为本方法的应用。本文方法与边界元直接法相比,优点在于无需处理奇异积分,且系数阵是对称的:再者,本文方法思想简单,且程序实现容易,易于被工程界接受。 展开更多
关键词 虚边界元 最小二乘法 弯曲 三维
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钢筋混凝土框架结构非线性全过程分析的一种新方法 被引量:3
3
作者 伍永飞 周德源 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第4期42-46,共5页
在极限承载力附近的计算发散问题一直是困扰混凝土结构非线性全过程分析的关键问题,现有的迭代方法中只有弧长法被认为是最为有效的迭代方法,但由于混凝土结构具有高度的材料非线性,弧长法的稳定性难以保证。为此本文提出了一种新的方... 在极限承载力附近的计算发散问题一直是困扰混凝土结构非线性全过程分析的关键问题,现有的迭代方法中只有弧长法被认为是最为有效的迭代方法,但由于混凝土结构具有高度的材料非线性,弧长法的稳定性难以保证。为此本文提出了一种新的方法———虚拟单元法,该方法在原结构上添加虚拟单元,虚拟单元的刚度系数在每个加载步中均保持为常数,该法在保证结构比例加载的前提下,可以有效改善结构刚度矩阵的性能,为得到结构非线性全过程分析曲线,特别是下降段部分提供了可能。本文采用虚拟单元法,通过自编的程序进行了实例分析,计算中,选取一榀混凝土框架进行模拟计算,杆件采用纤维模型,分析结果与ANSYS计算结果进行了对比,表明了该法的有效性,并对建立在纤维模型基础上的结构极限荷载进行了一定的探讨。 展开更多
关键词 虚拟单元法 非线性全过程分析 混凝土框架 极限荷载
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框架剪力墙结构多域组合问题虚边界元求解 被引量:1
4
作者 王海亮 蒋彦涛 +1 位作者 许强 米东 《结构工程师》 2007年第2期48-52,共5页
虚边界元法作为一种较新的数值计算方法,具有数据准备少,计算精度高等特点,并且克服了边界元直接法中的奇异积分问题。较早期的虚边界元研究工作大多体现于单域问题上;之后,虚边界元法处理多域问题的思想已逐渐研究成熟,且可望得到更广... 虚边界元法作为一种较新的数值计算方法,具有数据准备少,计算精度高等特点,并且克服了边界元直接法中的奇异积分问题。较早期的虚边界元研究工作大多体现于单域问题上;之后,虚边界元法处理多域问题的思想已逐渐研究成熟,且可望得到更广泛的工程应用。将多域组合问题虚边界元法的思想应用于框架剪力墙结构,并结合若干工程实例进行了讨论。从数值算例的计算结果可知,虚边界元法的计算精度、计算效率及其数值稳定性均较好;尤其是相对有限元法,在同等计算精度的前提下其计算自由度大大地减少,且初始数据准备相对简单。 展开更多
关键词 多域组合问题/弹性力学 虚边界元 最小二乘法 剪力墙结构
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固体弹性三维问题统一解 被引量:1
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作者 许强 孙焕纯 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2001年第12期1221-1229,共9页
依据三维弹性力学问题的Kelvin解 ,用三维虚边界元法来建立积分方程 ,从而使三维实体和各类板、壳等问题的求解思想得到统一· 对各类三维问题采用统一的思想建立数学模型 ,更有利于程序模块化 ,增强了程序的通用性· 另外 ,... 依据三维弹性力学问题的Kelvin解 ,用三维虚边界元法来建立积分方程 ,从而使三维实体和各类板、壳等问题的求解思想得到统一· 对各类三维问题采用统一的思想建立数学模型 ,更有利于程序模块化 ,增强了程序的通用性· 另外 ,建立积分方程时直接引用Kelvin解 ,而未引入任何其它假设 ,使该方法的解更偏于实际 ,且使应用范围拓宽· 再者 ,与边界元直接法相比 ,该方法的优点在于无需处理奇异积分 ,且系数阵是对称的· 最后给出部分算例 ,以证明方法的有效性和计算精度· 展开更多
关键词 虚边界元 最小二乘法 弹性力学 三维问题 积分方程 Kelvin解
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弹性力学问题的虚边界元-最小二乘法及误差评估 被引量:1
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作者 孙焕纯 杨贺先 《工程力学》 EI CSCD 1994年第3期1-11,共11页
本文从[1]提出的虚边界原理出发,采用最小二乘法建立满足弹性力学问题边界条件的边界积分方程,再用线性虚边界元将其离散化。然后详细地研究了这些离散化的边界积分方程的解折特性。文中引用了误差分析的拉依达(paИTa)准则... 本文从[1]提出的虚边界原理出发,采用最小二乘法建立满足弹性力学问题边界条件的边界积分方程,再用线性虚边界元将其离散化。然后详细地研究了这些离散化的边界积分方程的解折特性。文中引用了误差分析的拉依达(paИTa)准则,用来衡量解的误差水平,取得了理想的效果。编制了微机程序,程序中采用高斯积分格式,并考虑了虚,实边界对称条件的具体处理。本文方法不仅可以成功地处理边界条件连续的情况,而且对边界条件不连续的情况也能得出满意的结果。数值算例表明,程序可靠,虚边界变动时算法稳定,具有较高的处理精度。 展开更多
关键词 虚边界元 最小二乘法 弹性力学
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UNIFIED WAY FOR DEALING WITH THREE-DIMENSIONAL PROBLEMS OF SOLID ELASTICITY
7
作者 XU Qiang(许强) +1 位作者 SUN Huan-chun(孙焕纯) 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI 2001年第12期1357-1367,共11页
Unified way for dealing with the problems of three dimensional solid, each type of plates and shells etc. was presented with the virtual boundary element least, squares method(VBEM). It proceeded from the differential... Unified way for dealing with the problems of three dimensional solid, each type of plates and shells etc. was presented with the virtual boundary element least, squares method(VBEM). It proceeded from the differential equations of three-dimensional theory of elasticity and employs the Kelvin solution and the least squares method, It is advantageous to the establishment of the models of a software for general application to calculate each type of three-dimensional problems of elasticity. Owing to directly employing the Kelvin solution and not citing any hypothesis, the numerical results of the method should be better than any others. The merits of the method are highlighted in comparison with the direct formulation of boundary element method (BEM). It is shown that coefficient matrix is symmetric and the treatment of singular integration is rendered unnecessary in the presented method. The examples prove the efficiency and calculating precision of the method. 展开更多
关键词 virtual boundary element least squares method unified way of elasticity
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基于改进纤维模型的RC剪力墙静力弹塑性分析 被引量:1
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作者 朱立猛 周德源 张强 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2012年第1期94-98,共5页
为了使纤维模型能够有效模拟剪切效应,提出了一种基于塑性理论和虚拟单元法的改进纤维模型RC剪力墙全过程静力弹塑性分析方法.推导出等效单轴应力和等效单轴应变的计算公式,在纤维层面建立考虑剪切效应的应力和应变关系,将纤维由多轴受... 为了使纤维模型能够有效模拟剪切效应,提出了一种基于塑性理论和虚拟单元法的改进纤维模型RC剪力墙全过程静力弹塑性分析方法.推导出等效单轴应力和等效单轴应变的计算公式,在纤维层面建立考虑剪切效应的应力和应变关系,将纤维由多轴受力状态等效为单轴受力状态,引入虚拟单元法来解决有限元数值计算过程中遇到的负刚度问题.利用自编程序及ABAQUS软件对一片钢筋混凝土剪力墙进行静力弹塑性分析,结果表明,自编程序计算曲线与试验曲线及ABAQUS软件计算曲线吻合较好,能够反映出剪切效应的影响.改进的分析方法简便有效,便于编程,可用于分析剪切效应明显的钢筋混凝土剪力墙构件. 展开更多
关键词 纤维模型 钢筋混凝土剪力墙 塑性理论 虚拟单元法 剪切效应 等效单轴应力 等效单轴应变 静力弹塑性分析
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电磁弹性固体三维问题的虚边界元-等额配点法 被引量:1
9
作者 李晓川 姚伟岸 《固体力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期380-384,共5页
依据弹性力学虚边界元法的基本思想和电磁弹性固体的基本解,提出了电磁弹性固体三维问题的虚边界元-等额配点法.该方法继承传统边界元法优点的同时,有效地避免了传统边界元法的边界积分奇异性的问题.算例表明该方法有很高的精度,是求解... 依据弹性力学虚边界元法的基本思想和电磁弹性固体的基本解,提出了电磁弹性固体三维问题的虚边界元-等额配点法.该方法继承传统边界元法优点的同时,有效地避免了传统边界元法的边界积分奇异性的问题.算例表明该方法有很高的精度,是求解电磁弹性固体三维问题的一个有效的数值方法. 展开更多
关键词 电磁弹性固体 虚边界元法 基本解 配点法
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三维Laplace方程的虚边界配点求解法
10
作者 贾丽君 林鑫 《重庆工学院学报(自然科学版)》 2009年第3期83-88,104,共7页
针对三维Laplace方程的几种边值问题,采用基于单层位势和双层位势2种方式,利用分布在虚拟边界上的密度函数和矩密度函数,建立三维Laplace方程的虚边界元计算公式,并用常单元和等额配点法计算.该方法避免了传统边界元法中奇异积分的计算... 针对三维Laplace方程的几种边值问题,采用基于单层位势和双层位势2种方式,利用分布在虚拟边界上的密度函数和矩密度函数,建立三维Laplace方程的虚边界元计算公式,并用常单元和等额配点法计算.该方法避免了传统边界元法中奇异积分的计算,采用较少的边界节点即可达到较高的精度.数值算例证明了此方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 三维Laplace方程 虚边界元 配点法
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虚边界元最小二乘配点法 被引量:16
11
作者 许强 孙焕纯 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 1997年第2期166-173,188,共9页
本方法是在虚边界上进行数值积分,在实边界上有限个点处满足给定问题边界条件的一种数值算法。在虚边界上积分是为了能寻求到使原问题得到正确解的较好的分布虚体力;在实边界上配点,是依据加权残数法中超额配点,即最小二乘配点法的... 本方法是在虚边界上进行数值积分,在实边界上有限个点处满足给定问题边界条件的一种数值算法。在虚边界上积分是为了能寻求到使原问题得到正确解的较好的分布虚体力;在实边界上配点,是依据加权残数法中超额配点,即最小二乘配点法的思想。文中给出了本文方法的基本思想,并给出了壳体的算例。 展开更多
关键词 弹性力学 最小二乘配点法 虚边界元 壳体
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数理方程的虚边界元法及其与相关方法的关系 被引量:16
12
作者 孙焕纯 许强 张立洲 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期183-190,共8页
自1984年至今国内外在数理方程的数值解法中先后出现了叠加法、域外奇点法、虚边界元法和边界点(全特解场)法.这些方法之间虽然名称各异,但其理论基础是相同的.例如叠加法、域外奇点法、虚边界元一配点法和边界点法就是这样.阐明... 自1984年至今国内外在数理方程的数值解法中先后出现了叠加法、域外奇点法、虚边界元法和边界点(全特解场)法.这些方法之间虽然名称各异,但其理论基础是相同的.例如叠加法、域外奇点法、虚边界元一配点法和边界点法就是这样.阐明了虚边界元与其余方法的差异,并给出数值例题,表明了其优异的效果;另外证明上述四种方法理论基础是完全相同的,以便取得同行们的共识. 展开更多
关键词 数理方程 虚边界元法 叠加法 边界点法 弹性力学
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先简支后连续结构体系临时支座的合理拆除顺序研究 被引量:9
13
作者 陈强 黄志义 徐兴 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期69-72,共4页
临时支座的拆除是先简支后连续结构体系施工过程中的关键工序之一。以一原型桥引桥为工程背景,采用虚拟层合有限单元法(VLEM)分析临时支座各种可能拆除顺序下结构体系的应力及挠度变化,以结构体系的力学特性变化最小为目标,得出该类结... 临时支座的拆除是先简支后连续结构体系施工过程中的关键工序之一。以一原型桥引桥为工程背景,采用虚拟层合有限单元法(VLEM)分析临时支座各种可能拆除顺序下结构体系的应力及挠度变化,以结构体系的力学特性变化最小为目标,得出该类结构体系临时支座合理拆除顺序,具有一定的工程指导意义。 展开更多
关键词 先简支后连续结构体系 临时支座 拆除 虚拟层舍单元法 研究
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预应力混凝土桥梁分析的虚拟层合单元法 被引量:10
14
作者 亓兴军 项贻强 +1 位作者 李小军 徐兴 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期76-80,共5页
通过将预应力束对桥梁结构的作用转化为等效荷载,提出了用虚拟层合单元法分析预应力混凝土桥梁的方法。结合一座具体的桥梁进行了实例分析计算,同时利用有限元通用分析程序SuperSAP进行了对比。结果表明,采用虚拟层合单元法分析预应力... 通过将预应力束对桥梁结构的作用转化为等效荷载,提出了用虚拟层合单元法分析预应力混凝土桥梁的方法。结合一座具体的桥梁进行了实例分析计算,同时利用有限元通用分析程序SuperSAP进行了对比。结果表明,采用虚拟层合单元法分析预应力混凝土桥梁能够给出令人满意的结果,并且具有划分单元数目少、计算效率高、适应性强的优点。 展开更多
关键词 有限元 虚拟层合单元法 预应力混凝土 等效荷载 箱梁
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用有限元-虚边界元法分析壳体结构的辐射声场 被引量:4
15
作者 崔喆 黄协清 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期44-48,共5页
该文以封闭耦合壳体为研究对象 ,应用有限元法和虚边界元最小二乘法建立了求解结构振动声辐射的一般方法 ,推导了虚边界元最小二乘法计算结构辐射声场的基本公式 ,编制了相应的计算程序。与普通边界元方法相比 ,该方法的优点是可以避免... 该文以封闭耦合壳体为研究对象 ,应用有限元法和虚边界元最小二乘法建立了求解结构振动声辐射的一般方法 ,推导了虚边界元最小二乘法计算结构辐射声场的基本公式 ,编制了相应的计算程序。与普通边界元方法相比 ,该方法的优点是可以避免奇异积分的处理 ,求解系数矩阵对称 ,计算效率高 ,克服了特征频率处解非唯一等缺点 ,程序实现容易。以脉动球声辐射为例 ,通过数值解与解析解的比较 ,验证了该方法的正确性。进而对壳体结构参数 :板厚 ,边界条件 ,激励力位置等与结构辐射声场的关系进行了计算 ,结果表明 ,壁厚 ,边界条件 ,激励力位置等的变化对结构体声辐射有很大的影响 ,应用该方法可以进一步计算结构在不同频率下 ,阻尼变化 ,阻尼处理位置 ,加筋方式等各种参数变化时的结构辐射声场 ,研究结论对于壳体的低噪声优化设计有一定的意义。 展开更多
关键词 虚边界元 最小二乘法 有限元法 壳体 结构声辐射
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伸缩虚拟边界元法解二维Helmholtz外问题 被引量:7
16
作者 向宇 黄玉盈 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期272-279,共8页
以位势理论为基础,提出了求解Helmholtz外问题的伸缩虚拟边界元法.给出了该方法在全波数域内获得唯一解的严格数学证明,其核心是通过伸缩虚拟边界使对偶内问题的特征频率(本征值)避开与波数重合,从而保证了解的唯一性,同以往前人提出的... 以位势理论为基础,提出了求解Helmholtz外问题的伸缩虚拟边界元法.给出了该方法在全波数域内获得唯一解的严格数学证明,其核心是通过伸缩虚拟边界使对偶内问题的特征频率(本征值)避开与波数重合,从而保证了解的唯一性,同以往前人提出的几种解法途径相比,该法简单得多;通过诸多边界曲线形状和不同边界量的声辐射算例,从计算精度、稳定性以及克服解的非唯一性等方面,对该方法进行了检验.计算结果表明:对远场或近场辐射声压,该方法都具有非常高的效率和精度. 展开更多
关键词 Helmholtz外问题 伸缩虚拟边界元法 边界积分方程 唯一性 位势理论 可压缩流体 结构声辐射
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多域组合问题虚边界元法的求解 被引量:7
17
作者 许强 鲁鑫 +1 位作者 王海亮 蒋彦涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期339-344,共6页
采用虚边界元法求解单域问题,其思想相对比较成熟,且有多篇文献可参阅.文中就多域组合问题提出了虚边界元法的求解思想,即将整个求解域视为若干个子域的组合体,依据虚边界元法建立单域问题数学模型的思想和各相邻子域之间的连续性条件(... 采用虚边界元法求解单域问题,其思想相对比较成熟,且有多篇文献可参阅.文中就多域组合问题提出了虚边界元法的求解思想,即将整个求解域视为若干个子域的组合体,依据虚边界元法建立单域问题数学模型的思想和各相邻子域之间的连续性条件(或接触条件)来形成求解问题的方差泛函.文中思想可推广应用于分域等厚度薄板、各域材料性质不同的组合体、多层胶合厚板、接触等问题的求解及虚边界元法与有限元法的耦合技术等.文中重在给出虚边界元法求解多域组合问题的理论论述,并以若干较简单的数值算例来证明该方法的有效性及计算精度. 展开更多
关键词 多域组合问题/弹性力学 虚边界元 最小二乘法
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薄板自由振动虚边界元解法 被引量:2
18
作者 许强 朱金龙 赵智 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期888-892,共5页
依据虚边界元法思想 ,提出了一种求解薄板自由振动问题的新算法 .通过采用薄板弯曲问题的静力基本解建立了薄板自由振动问题的虚边界积分方程 ,及满足边界条件和域内点动力位移方程 ,将薄板自由振动问题转变为代数特征值问题 ,可直接求... 依据虚边界元法思想 ,提出了一种求解薄板自由振动问题的新算法 .通过采用薄板弯曲问题的静力基本解建立了薄板自由振动问题的虚边界积分方程 ,及满足边界条件和域内点动力位移方程 ,将薄板自由振动问题转变为代数特征值问题 ,可直接求解 .与边界元直接法相比 ,本方法无需处理奇异积分 ,避免了“边界层效应” ,而且思想简单 ,计算省时、方便 . 展开更多
关键词 虚边界元法 自振频率 静力基本解 自由振动 薄板
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结构声辐射的虚边界元最小二乘法及仿真研究 被引量:5
19
作者 崔喆 黄协清 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第10期2169-2171,共3页
提出用虚边界元最小二乘法研究结构体声辐射,推导了该方法计算振动结构辐射声场的计算公式,与常规边界元法相比,虚边界元最小二乘法避免了奇异积分的数值处理,且系数矩阵是对称的,通过仿真计算与解析解验证。结果表明,本文方法思想简单... 提出用虚边界元最小二乘法研究结构体声辐射,推导了该方法计算振动结构辐射声场的计算公式,与常规边界元法相比,虚边界元最小二乘法避免了奇异积分的数值处理,且系数矩阵是对称的,通过仿真计算与解析解验证。结果表明,本文方法思想简单,程序处理容易,能够有效克服特征频率处解的非唯一问题,在边界附近解的精度较高等优点,便于工程应用。 展开更多
关键词 虚边界元 最小二乘法 声辐射 边界元
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三维Helmholtz方程外边值问题的虚边界元法 被引量:5
20
作者 马健军 祝家麟 贾丽君 《西南师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期14-18,共5页
基于位势的延拓,推导出三维虚边界积分方程.通过选择不同的虚边界,避免相应内问题的特征值与波数重合,从而保证解的唯一性.数值算例验证了该方法求解任意波数三维Helmholtz方程外边值问题的有效性.
关键词 Helmholtz方程外边值问题 双层位势 单层位势 虚边界元
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