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固体结构损伤破坏统一相场理论、算法和应用
被引量：
31
1
作者
吴建营
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期301-329,I0001,共30页
固体开裂引起的损伤和断裂是工程材料和结构最为普遍的破坏形式.为了防止这种破坏,结构设计首先必须了解裂缝在固体内如何萌生、扩展、分叉、汇聚甚至破碎;更重要的是,还需要准确量化这些裂缝演化过程对于结构完整性和安全性降低的不利...
固体开裂引起的损伤和断裂是工程材料和结构最为普遍的破坏形式.为了防止这种破坏,结构设计首先必须了解裂缝在固体内如何萌生、扩展、分叉、汇聚甚至破碎;更重要的是,还需要准确量化这些裂缝演化过程对于结构完整性和安全性降低的不利影响.针对上述固体结构损伤破坏问题,本工作系统地介绍了笔者提出的统一相场理论、算法及其应用.作为一种裂缝正则化变分方法,统一相场理论将基于强度的裂缝起裂准则、基于能量的裂缝扩展准则以及满足变分原理的裂缝路径判据纳入同一框架内.不仅常用的脆性断裂相场模型是该理论的特例,还自然地给出了一类同时适用于脆性断裂和准脆性破坏的相场正则化内聚裂缝模型即PF-CZM.该模型非常便于通过有限元等方法加以数值实现;为了求解有限元空间离散后得到的非线性方程组,还介绍了几种常用的数值算法,其中整体BFGS拟牛顿迭代算法的计算效率最高.静力、动力和多场耦合条件下若干二维和三维代表性算例表明:相场正则化内聚裂缝模型PF-CZM能够高精度地再现复杂裂缝演化导致的脆性和准脆性固体损伤破坏;特别是,所有情况下,模型的数值结果不依赖于裂缝尺度参数和有限元网格.因此,该模型具有相当好的预测能力,有望在工程结构的损伤破坏分析方面发挥重要作用.最后建议了若干值得进一步开展的研究课题.
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关键词
相场理论
损伤
断裂
能量原理
内聚裂缝模型
bfgs
拟牛顿算法
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职称材料
结构拓扑修改静态重分析的BFGS方法
被引量：
1
2
作者
徐涛
程飞
+2 位作者
宋广才
禤伟旗
薛冰洋
《吉林大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第1期103-107,共5页
利用BFGS拟牛顿法的局部超线性收敛特征,提出了基于此方法的结构拓扑修改静态重分析算法。特别是根据初始结构分析结果,构建了三种拓扑修改形式的BFGS修正迭代阵-近似Hesse矩阵逆的初始迭代矩阵的设置方法。与随机或一般指定初始迭代阵...
利用BFGS拟牛顿法的局部超线性收敛特征,提出了基于此方法的结构拓扑修改静态重分析算法。特别是根据初始结构分析结果,构建了三种拓扑修改形式的BFGS修正迭代阵-近似Hesse矩阵逆的初始迭代矩阵的设置方法。与随机或一般指定初始迭代阵取为单位矩阵的BFGS算法相比较,应用此特殊选定的初始点,进行BFGS算法求解修改后结构的响应值能显著降低计算成本,计算结果验证了该算法的正确性和有效性。
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关键词
应用力学
拓扑修改
结构静态重分析
bfgs
拟牛顿法
HESSE矩阵
有限元系统
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职称材料
基于BFGS拟牛顿算法的含噪数字字符识别
3
作者
杨超
聂仙娥
赵河明
《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》
CAS
2011年第4期79-81,共3页
针对传统数字字符识别算法收敛速度慢且有可能陷入局部极小值等问题,提出了将BFGS拟牛顿算法应用于含噪数字字符识别:构造前馈型神经网络,调用Matlab神经网络工具箱中的训练函数trainbfg对网络进行训练.该算法收敛速度快、识别精度高,...
针对传统数字字符识别算法收敛速度慢且有可能陷入局部极小值等问题,提出了将BFGS拟牛顿算法应用于含噪数字字符识别:构造前馈型神经网络,调用Matlab神经网络工具箱中的训练函数trainbfg对网络进行训练.该算法收敛速度快、识别精度高,能够对含有一定噪声的数字字符进行识别,具有广阔的应用前景.
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关键词
数字字符识别
神经网络
bfgs
拟牛顿算法
MATLAB
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职称材料
重力和重力梯度数据联合聚焦反演方法
被引量：
40
4
作者
秦朋波
黄大年
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期2203-2224,共22页
重力数据包含较多的低频信息,重力梯度数据包含较多的高频信息,将重力数据和重力梯度数据进行联合反演得到的结果更加可信.本文基于聚焦反演方法,实现了这一过程.因为联合反演中分量种类增加,所以计算灵敏度矩阵所需要的时间增加,为此,...
重力数据包含较多的低频信息,重力梯度数据包含较多的高频信息,将重力数据和重力梯度数据进行联合反演得到的结果更加可信.本文基于聚焦反演方法,实现了这一过程.因为联合反演中分量种类增加,所以计算灵敏度矩阵所需要的时间增加,为此,本文提出了一种快速计算灵敏度矩阵的方法.因为联合反演对内存的要求增大,本文选择有限内存BFGS拟牛顿法求解反演问题.本文通过再加权的方法实现深度加权.文中利用单一分量的反演结果来预测异常体的埋深信息,随后将埋深信息结合到深度加权函数中,将其用于多分量组合反演计算.给出了模型试验,发现预测得到的异常体的埋深信息与其实际埋深存在偏差,但是将这一信息应用到反演计算,能够得到与真实模型一致的结果.之后,本文通过模型试验来探究重力和重力梯度联合反演的优势,发现将重力和重力梯度数据联合,能够识别出额外的噪声,反演得到的模型更加合理.但是,对于不同分量组合得到的反演结果是相近的,反演模型的提高很小.最后,将联合反演方法应用到美国路易斯安那州Vinton岩丘的实际数据中,结果显示,将重力和重力梯度数据联合反演,反演模型得到了提高,反演得到的结果与地质资料吻合.
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关键词
重力和重力梯度数据正演
重力和重力梯度联合反演
有限内存
bfgs
拟牛顿法
深度加权函数
最小梯度支撑函数
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职称材料
题名
固体结构损伤破坏统一相场理论、算法和应用
被引量：
31
1
作者
吴建营
机构
华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期301-329,I0001,共30页
基金
国家自然科学基金资助项目(51878294)。
文摘
固体开裂引起的损伤和断裂是工程材料和结构最为普遍的破坏形式.为了防止这种破坏,结构设计首先必须了解裂缝在固体内如何萌生、扩展、分叉、汇聚甚至破碎;更重要的是,还需要准确量化这些裂缝演化过程对于结构完整性和安全性降低的不利影响.针对上述固体结构损伤破坏问题,本工作系统地介绍了笔者提出的统一相场理论、算法及其应用.作为一种裂缝正则化变分方法,统一相场理论将基于强度的裂缝起裂准则、基于能量的裂缝扩展准则以及满足变分原理的裂缝路径判据纳入同一框架内.不仅常用的脆性断裂相场模型是该理论的特例,还自然地给出了一类同时适用于脆性断裂和准脆性破坏的相场正则化内聚裂缝模型即PF-CZM.该模型非常便于通过有限元等方法加以数值实现;为了求解有限元空间离散后得到的非线性方程组,还介绍了几种常用的数值算法,其中整体BFGS拟牛顿迭代算法的计算效率最高.静力、动力和多场耦合条件下若干二维和三维代表性算例表明:相场正则化内聚裂缝模型PF-CZM能够高精度地再现复杂裂缝演化导致的脆性和准脆性固体损伤破坏;特别是,所有情况下,模型的数值结果不依赖于裂缝尺度参数和有限元网格.因此,该模型具有相当好的预测能力,有望在工程结构的损伤破坏分析方面发挥重要作用.最后建议了若干值得进一步开展的研究课题.
关键词
相场理论
损伤
断裂
能量原理
内聚裂缝模型
bfgs
拟牛顿算法
Keywords
phase-field
theory
damage
fracture
energy
principle
cohesive
zone
model
bfgs
quasi
-
newton
algorithm
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
O346.5 [理学—力学]
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职称材料
题名
结构拓扑修改静态重分析的BFGS方法
被引量：
1
2
作者
徐涛
程飞
宋广才
禤伟旗
薛冰洋
机构
吉林大学机械科学与工程学院
出处
《吉林大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第1期103-107,共5页
基金
高等学校博士学科点专项科研基金项目(20050183018)
吉林大学'985工程'项目
文摘
利用BFGS拟牛顿法的局部超线性收敛特征,提出了基于此方法的结构拓扑修改静态重分析算法。特别是根据初始结构分析结果,构建了三种拓扑修改形式的BFGS修正迭代阵-近似Hesse矩阵逆的初始迭代矩阵的设置方法。与随机或一般指定初始迭代阵取为单位矩阵的BFGS算法相比较,应用此特殊选定的初始点,进行BFGS算法求解修改后结构的响应值能显著降低计算成本,计算结果验证了该算法的正确性和有效性。
关键词
应用力学
拓扑修改
结构静态重分析
bfgs
拟牛顿法
HESSE矩阵
有限元系统
Keywords
applied
mechanics
topological
modification
structural
static
reanalysis
bfgs
quasi
-
newton
algorithm
Hesse
matrix
finite
element
system
分类号
O302 [理学—力学]
下载PDF
职称材料
题名
基于BFGS拟牛顿算法的含噪数字字符识别
3
作者
杨超
聂仙娥
赵河明
机构
中北大学机电工程学院
山西北方惠丰机电有限公司
出处
《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》
CAS
2011年第4期79-81,共3页
文摘
针对传统数字字符识别算法收敛速度慢且有可能陷入局部极小值等问题,提出了将BFGS拟牛顿算法应用于含噪数字字符识别:构造前馈型神经网络,调用Matlab神经网络工具箱中的训练函数trainbfg对网络进行训练.该算法收敛速度快、识别精度高,能够对含有一定噪声的数字字符进行识别,具有广阔的应用前景.
关键词
数字字符识别
神经网络
bfgs
拟牛顿算法
MATLAB
Keywords
numeric
character
recognition
neural
network
bfgs
quasi
-
newton
algorithm
Matlab
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
下载PDF
职称材料
题名
重力和重力梯度数据联合聚焦反演方法
被引量：
40
4
作者
秦朋波
黄大年
机构
吉林大学地球探测科学与技术学院
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期2203-2224,共22页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)课题(2014AA06A613)资助
文摘
重力数据包含较多的低频信息,重力梯度数据包含较多的高频信息,将重力数据和重力梯度数据进行联合反演得到的结果更加可信.本文基于聚焦反演方法,实现了这一过程.因为联合反演中分量种类增加,所以计算灵敏度矩阵所需要的时间增加,为此,本文提出了一种快速计算灵敏度矩阵的方法.因为联合反演对内存的要求增大,本文选择有限内存BFGS拟牛顿法求解反演问题.本文通过再加权的方法实现深度加权.文中利用单一分量的反演结果来预测异常体的埋深信息,随后将埋深信息结合到深度加权函数中,将其用于多分量组合反演计算.给出了模型试验,发现预测得到的异常体的埋深信息与其实际埋深存在偏差,但是将这一信息应用到反演计算,能够得到与真实模型一致的结果.之后,本文通过模型试验来探究重力和重力梯度联合反演的优势,发现将重力和重力梯度数据联合,能够识别出额外的噪声,反演得到的模型更加合理.但是,对于不同分量组合得到的反演结果是相近的,反演模型的提高很小.最后,将联合反演方法应用到美国路易斯安那州Vinton岩丘的实际数据中,结果显示,将重力和重力梯度数据联合反演,反演模型得到了提高,反演得到的结果与地质资料吻合.
关键词
重力和重力梯度数据正演
重力和重力梯度联合反演
有限内存
bfgs
拟牛顿法
深度加权函数
最小梯度支撑函数
Keywords
Gravity
and
gravity
gradient
forward
Integrated
inversion
of
gravity
and
gravity
gradient
Limited-memory
bfgs
quasi
newton
algorithm
Depth
weighting
functional
Minimum
gradient
support
functional
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
固体结构损伤破坏统一相场理论、算法和应用
吴建营
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
31
下载PDF
职称材料
2
结构拓扑修改静态重分析的BFGS方法
徐涛
程飞
宋广才
禤伟旗
薛冰洋
《吉林大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
1
下载PDF
职称材料
3
基于BFGS拟牛顿算法的含噪数字字符识别
杨超
聂仙娥
赵河明
《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》
CAS
2011
0
下载PDF
职称材料
4
重力和重力梯度数据联合聚焦反演方法
秦朋波
黄大年
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
40
下载PDF
职称材料
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