单侧接触埋置结构与瞬态SH波的动力相互作用——时域边界元分析

1

作者 李楠 冯仰德 章梓茂 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2003年第2期64-67,共4页

应用时域边界元法 ,研究了单侧接触埋置结构与瞬态SH液 (剪切横波 )的动力相互作用 ,当入射SH波足够强时 ,界面会出现局部滑移并假设摩擦遵守库仓定理。笔者从实际情况出发 ,提出了新的数学模型和计算方法 ,计算了埋置矩形结构与瞬态SH... 应用时域边界元法 ,研究了单侧接触埋置结构与瞬态SH液 (剪切横波 )的动力相互作用 ,当入射SH波足够强时 ,界面会出现局部滑移并假设摩擦遵守库仓定理。笔者从实际情况出发 ,提出了新的数学模型和计算方法 ,计算了埋置矩形结构与瞬态SH波的动力相互作用问题 ,由于对此类问题的深入研究 。 展开更多

关键词 时域边界元 埋置结构 动力相互作用 SH波 结构安全 土木工程

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圆柱壳振动声辐射Jacobi-Ritz时域半解析法及特性分析 被引量：2

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作者 庞福振 郑嘉俊 +2 位作者 高聪 李海超 张明 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期136-146,共11页

针对圆柱壳结构瞬态声振特性分析研究不足,结合Newmark-β积分法和Kirchhoff时域边界积分方程,提出一种圆柱壳受迫振动声辐射Jacobi-Ritz时域半解析法。基于一阶剪切变形理论和微元法思想,建立了圆柱壳振动声辐射分析模型,采取Jacobi多... 针对圆柱壳结构瞬态声振特性分析研究不足,结合Newmark-β积分法和Kirchhoff时域边界积分方程,提出一种圆柱壳受迫振动声辐射Jacobi-Ritz时域半解析法。基于一阶剪切变形理论和微元法思想,建立了圆柱壳振动声辐射分析模型,采取Jacobi多项式和Fourier级数表示轴向和周向位移容许函数,基于Rayleigh-Ritz法和Newmark-β积分法计算圆柱壳的受迫振动时域响应,在此基础上,基于Kirchhoff积分方程求解辐射噪声时域响应,分析圆柱壳受迫振动声辐射特性。与有限元方法/边界元方法数值结果对比表明,该方法具备收敛性好、精度高等优点,圆柱壳结构声振响应峰值随边界条件的刚度变弱存在左移现象,振动声辐射响应随厚度的增加呈现下降趋势;当随机载荷峰值频率与结构固有频率接近时,结构声振响应出现强特征线谱。 展开更多

关键词 圆柱壳 振动声辐射 JACOBI多项式 半解析法 时域边界元

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各向异性介质波动问题的时域边界元法及实验验证 被引量：2

3

作者 张楚汉 刘海笑 +1 位作者 王光纶 励争 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第6期728-736,共9页

对前已建立的各向异性介质波动问题的时域边界元计算模型进行了实验验证．用单向纤维增强光弹性复合材料模拟正交异性介质，用冲击加载，加载方向与纤维方向分别成0°，90°及45°角度，进行了正交异性动态光弹性实验及动... 对前已建立的各向异性介质波动问题的时域边界元计算模型进行了实验验证．用单向纤维增强光弹性复合材料模拟正交异性介质，用冲击加载，加载方向与纤维方向分别成0°，90°及45°角度，进行了正交异性动态光弹性实验及动态应变测量，并同时对该模型进行了时城边界元计算．将时域边界元方法计算出的应力分量代入正交异性动态光弹性的动态应力-光性定律，得到双折射条纹级数随时间的变化曲线，将其与动态光弹性实验的结果进行比较；此外，由动态电测获得的应变响应曲线推算出应力时程；与时城边界元计算出的应为响应曲线也进行了比较．两种情况下，时域边界元的计算成果均与实验成果吻合较好，从而证明该各向异性介质波动问题的时域边界元计算模型具有较好的精度及稳定性，可用于各向异性介质的动态问题特别是波传播问题的分析研究． 展开更多

关键词 各向异性介质 纤维增强 复合材料 时域边界元

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瞬态声振耦合问题的边界元分析及实验研究 被引量：1

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作者 余爱萍 张重超 骆振黄 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1991年第1期13-22,共10页

本文探求任意外形结构在外力作用下的瞬态声场特性,研究声辐射机理,用时域边界元技术讨论外力、结构振动响应和声辐射三者之间的关系,并用实验结果加以验证,为瞬态声振耦合研究提供一种新的数值分析方法。

关键词 声振耦合 时域边界元 声场 测量

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考虑单侧接触结构-介质动力相互作用的边界元分析

5

作者 冯仰德 汪越胜 章梓茂 《重庆建筑大学学报》 EI CSCD 2000年第6期12-15,共4页

应用时域边界元法研究了结构 -介质动力相互作用问题。假设摩擦遵守库仑定理。当入射波足够强时界面会出现局部滑移、分离。由于边界上的区域 (滑移、分离和粘着 )是未知的 ,所以本问题实际上是个复杂的边界非线性问题。为了确定未知区... 应用时域边界元法研究了结构 -介质动力相互作用问题。假设摩擦遵守库仑定理。当入射波足够强时界面会出现局部滑移、分离。由于边界上的区域 (滑移、分离和粘着 )是未知的 ,所以本问题实际上是个复杂的边界非线性问题。为了确定未知区域 ,我们应用了一种有效的迭代技术。 展开更多

关键词 时域边界元 边界非线性 接触结构 介质动力相互作用

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强震作用下地埋结构的数值模型

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作者 冯仰德 章梓茂 汪越胜 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2001年第6期16-19,共4页

应用时域边界元法研究了结构 介质动力相互作用问题。假设摩擦遵守库仑定理 ,当入射波足够强时界面会出现局部滑移、分离。由于边界上的区域 (滑移、分离和粘着 )是未知的 ,所以 ,笔者研究的实际上是个复杂的边界非线性问题。

关键词 时域边界元 单侧摩擦约束 波散射 边界非线性 结构安全 抗地震性能 地埋结构 强震作用 数值模型

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单侧摩擦约束夹杂物的瞬态弹性波散射的时域边界元分析——反平面情况 被引量：1

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作者 冯仰德 汪越胜 章梓茂 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期301-305,共5页

应用时域边界元法研究了瞬态SH波对单侧摩擦约束夹杂物的散射问题 .假设摩擦遵守库仑定理 ,当入射SH波足够强时界面会出现局部滑移 .发展了一种有效的迭代技术以确定边界上的未知区域 (滑移和粘着区 ) .算例计算了无限域中圆柱埋置夹杂... 应用时域边界元法研究了瞬态SH波对单侧摩擦约束夹杂物的散射问题 .假设摩擦遵守库仑定理 ,当入射SH波足够强时界面会出现局部滑移 .发展了一种有效的迭代技术以确定边界上的未知区域 (滑移和粘着区 ) .算例计算了无限域中圆柱埋置夹杂物对瞬态SH波的散射问题 . 展开更多

关键词 单侧摩擦约束 夹杂物 瞬态弹性波 反平面情况 时域边界元 波散射 边界非线性

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结构—介质单侧接触SH波散射动力相互作用的边界元分析

8

作者 冯仰德 章梓茂 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2000年第A01期311-315,共5页

本文探讨了瞬态ＳＨ波作用下单侧接触的结构－介质动相互作用问题。给出了瞬态边界元列式，利用迭代技术计算了接触面上的响应。计算表明接触摩擦对动力呼应有很大的影响。

关键词 时域边界元 摩擦接触 SH波 结构-介质

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声学时域边界元法的时间卷积计算方法研究

9

作者 朱寅弢 吴海军 +1 位作者 孙瑞华 蒋伟康 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1218-1226,共9页

核函数中保留Dirac函数的原型,形成关于时间的卷积积分,是声学时域边界元法中一种稳定、有效的时间数值积分计算方法(CQ-BEM)。然而,传统CQ-BEM中卷积积分系数的获取有计算量大、耗时长,且对不同单元需要重新计算的问题,极大地降低了CQ-... 核函数中保留Dirac函数的原型,形成关于时间的卷积积分,是声学时域边界元法中一种稳定、有效的时间数值积分计算方法(CQ-BEM)。然而,传统CQ-BEM中卷积积分系数的获取有计算量大、耗时长,且对不同单元需要重新计算的问题,极大地降低了CQ-BEM法计算时域声场的效率。针对传统CQ-BEM积分系数计算效率低的问题,本文利用多项式展开定理给出了待求函数泰勒系数的解析表达与数值计算方法,建立了不同单元间待求系数的转换理论,可以在一次循环迭代内完成不同单元的积分系数的计算,大幅降低了计算量,提高了CQ-BEM方法的声场计算效率。脉动球源数值算例结果表明,在相同要求下,本文方法计算时间较传统方法减少50%以上,相对误差小5个数量级以上,且计算时间随单元数的增长率仅为传统方法的2.34%。因此,本文提出的系数计算方法能够有效提高CQ-BEM方法的时域声场计算效率,拓展了CQ-BEM在大型机电设备时域声场模拟的计算规模。 展开更多

关键词 时域边界元方法 卷积积分方法 泰勒级数 多项式定理

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一种预测平板尾迹噪声的时域无网格方法 被引量：2

10

作者 洪志亮 高鸽 +1 位作者 景晓东 孙晓峰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3501-3514,共14页

基于离散涡方法和涡声理论建立了一种预测二维平板尾迹发声的时域无网格方法。该方法应用解耦方式完成声场计算,首先使用离散涡方法计算了均匀来流作用下的平板尾迹流场,得到了流场中点涡的涡量、位置和速度等关键参数,然后基于涡声理... 基于离散涡方法和涡声理论建立了一种预测二维平板尾迹发声的时域无网格方法。该方法应用解耦方式完成声场计算,首先使用离散涡方法计算了均匀来流作用下的平板尾迹流场,得到了流场中点涡的涡量、位置和速度等关键参数,然后基于涡声理论建立了自由空间中点涡发声模型,并引入了时域边界元方法来模拟平板表面对声场的散射作用,计算得到了平板尾迹涡发声的偶极子声场分布和指向性等关键特征。通过对上下表面涡以及平板散射对声场贡献的深入分析表明,从平板尾缘上下角点脱落并卷起的涡团均为偶极子源,平板的散射作用使得声场在一定程度上得到加强,并且使声场具有极大值方向垂直于平板表面的偶极子指向性特征。所建立的无网格方法计算快速,能同时获得流场和声场分布的关键特征,可提升对气动噪声产生机理的基本认识,同时还为尾迹噪声的理论研究提供了一种具有工程应用价值的可靠计算方法。 展开更多

关键词 气动声学 尾迹发声 无网格方法 离散涡方法 涡声理论 时域边界元方法

原文传递

基于时域边界元的跨海桥梁下部结构波浪荷载计算方法

11

作者 王东辉 潘俊志 遆子龙 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期66-72,共7页

为解决当前波浪荷载数值模拟计算量大、效率低的问题,提出桥梁下部结构波浪荷载的时域边界元计算方法。该方法通过选取合适的格林函数,将计算域由三维流域降维为水面和结构物面,采用四边形单元对水面和结构物面进行离散,建立边界元积分... 为解决当前波浪荷载数值模拟计算量大、效率低的问题,提出桥梁下部结构波浪荷载的时域边界元计算方法。该方法通过选取合适的格林函数,将计算域由三维流域降维为水面和结构物面,采用四边形单元对水面和结构物面进行离散,建立边界元积分方程,并在时域下逐步求解结构表面的波压力,随后对波压力进行积分,计算结构波浪力。为验证该方法的正确性,将该方法计算结果与Maccamy圆柱波浪力理论解进行比较,并以平潭海峡公铁大桥为背景,对该桥非通航孔桥下部结构的施工钢围堰进行波浪荷载模拟,与现场波压力监测数据进行对比。结果表明:波浪荷载时域边界元计算方法在保证精度的同时,计算效率较高;该方法在实际工程中有较好的适用性;绕射效应对围堰的波压力大小与分布规律有显著影响,在设计阶段应予以充分考虑。 展开更多

关键词 跨海桥梁 下部结构 波浪荷载 时域边界元方法 计算方法 数值模拟

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波流混合作用的完全非线性数值水槽模型 被引量：9

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作者 宁德志 陈丽芬 田宏光 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1450-1455,共6页

针对海洋环境的波流混合作用问题,本文利用时域高阶边界元方法建立模拟波流混合作用的完全非线性数值水槽模型,其中自由水面满足完全非线性自由水面条件.采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,运用四阶Runga-Kutta方法更新下一时... 针对海洋环境的波流混合作用问题,本文利用时域高阶边界元方法建立模拟波流混合作用的完全非线性数值水槽模型,其中自由水面满足完全非线性自由水面条件.采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,运用四阶Runga-Kutta方法更新下一时间步的波面和速度势.为了避免由于网格运动变形而引起数值不稳定问题,在每一时间步内对网格进行重新划分,通过采用二次形状函数计算新网格的物理量和几何量.与原Boussinesq模型结果对比吻合很好,验证了本模型的准确性.进一步研究了水流作用下波面的变化及水流对波浪非线性的影响,逆流使波浪非线性进一步增强,而顺流使波浪非线性减弱. 展开更多

关键词 数值波浪水槽 时域高阶边界元 完全非线性 波流作用 混合欧拉-拉格朗日方法

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潜堤上波流传播的完全非线性数值模拟 被引量：5

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作者 陈丽芬 宁德志 +1 位作者 滕斌 宋伟华 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期834-843,共10页

利用时域高阶边界元方法建立模拟波流混合作用的完全非线性数值水槽模型,其中自由水面满足完全非线性自由水面条件.采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,运用4阶Runge-Kutta方法更新下一时间步的波面和速度势.为了减少计算域,提... 利用时域高阶边界元方法建立模拟波流混合作用的完全非线性数值水槽模型,其中自由水面满足完全非线性自由水面条件.采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,运用4阶Runge-Kutta方法更新下一时间步的波面和速度势.为了减少计算域,提高计算速度,采用同时消除底面和侧面的镜像格林函数;在每一时间步内,对网格进行重新划分以避免由于网格运动变形而引起的数值不稳定问题.对水流中淹没潜堤上的波浪变形在水槽中开展了物理模型试验,并把试验结果和数值结果进行了对比,吻合得很好.进一步研究了水流及潜堤的存在对高阶谐波产生的影响. 展开更多

关键词 数值波浪水槽 时域高阶边界元 完全非线性 均匀水流 潜堤

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容器固有频率对液体晃荡的影响 被引量：5

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作者 宁德志 宋伟华 +1 位作者 滕斌 卓晓玲 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期45-53,共9页

针对矩形容器内液体晃荡问题,采用了时域高阶边界元方法建立自由水面满足完全非线性边界条件的数学模型。求解中采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,运用四阶龙格库塔方法更新下一时间步的波面和速度势。通过将计算得到的波面... 针对矩形容器内液体晃荡问题,采用了时域高阶边界元方法建立自由水面满足完全非线性边界条件的数学模型。求解中采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,运用四阶龙格库塔方法更新下一时间步的波面和速度势。通过将计算得到的波面结果与实验数据、解析解和已发表结果对比,吻合良好,验证了本方法的准确性。进而采用谱分析方法分析了波面时间历程,得到容器各阶固有频率对液体晃荡的影响。研究发现,基频对液体晃荡的影响最大,且非线性越强,更高阶容器固有频率的影响越大。 展开更多

关键词 固有频率 完全非线性 混合欧拉-拉格朗日方法 时域高阶边界元方法 谱分析

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