流-固耦合问题的精细积分求解法
发布时间:2018-03-10 23:40
本文选题:流-固耦合 切入点:动力时程分析 出处:《上海交通大学学报》2017年06期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为了解决流-固耦合动力学求解效率和精度低等问题,提出了增维精细积分法.根据有限元理论推导流-固耦合方程,将流-固耦合方程改写成状态空间形式,在矩阵仅增加1维的情况下将积分运算转化为代数运算,扩大了精细积分法的应用范围,从而得到增维矩阵的流-固耦合精细积分求解.同时,将增维精细积分法与Newmark法的计算结果进行对比,以验证其有效性.结果表明,由于不用求解矩阵H的逆矩阵,增维精细积分法避免了矩阵奇异带来的计算解的不稳定性.增维精细积分法与Newmark法的计算结果较吻合,且其在较大计算时间步长条件下的计算精度较高.
[Abstract]:In order to solve the problem of low efficiency and precision in solving fluid-solid coupling dynamics, an augmented dimensional fine integration method is proposed. According to the finite element theory, the fluid-solid coupling equation is derived, and the fluid-solid coupling equation is rewritten into the state space form. The integral operation is transformed into algebraic operation under the condition that the matrix has only one dimension added, which expands the application scope of the precise integration method, and thus obtains the fluid-solid coupling fine integral solution of the increasing dimensional matrix. At the same time, In order to verify the validity of the augmented dimensional fine integration method and the Newmark method, the results show that the inverse matrix H is not solved. The incremental dimensional fine integration method avoids the instability of the computational solution caused by the singularity of the matrix. The result of the augmented dimensional fine integration method is in good agreement with that of the Newmark method, and the accuracy of the method is higher under the condition of large computational time step.
【作者单位】: 水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心;华北水利水电大学土木与交通学院;郑州大学土木工程学院;河南省水利勘测设计研究有限公司;
【基金】:黄河水利科学研究院2015年堤防工程技术研究中心开放基金项目(2015003) 国家自然科学基金项目(50978232) 河南省教育厅项目(14B560029) 华北水利水电大学高层次人才基金项目(201246)资助
【分类号】:O353.4
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本文编号:1595574
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