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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 62 毫秒
1.
有限元作为一种数值计算方法,其核心在于对总刚度矩阵的各种处理.本文通过对其中数值方法的讨论,指出以混合编程的方式,利用FORTRAN上和数值计算资源及其在数值计算上的优势,能够很好的解决这个问题,提高程序的速度与效率.并给出了几个有代表性的函数的例子.  相似文献   

2.
船舶与土木工程学院张谢东副教授获准国家自然科学基金资助,课题为“自由面上作操纵运动三维船体粘性流场数值研究”. 1.研究目标为 项目的主要研究目标是建立在自由表面上作操纵运动船体的粘性理论计算模型和相应的数值计算方法,开发出一套关于在自由表面上作操纵运动船体三维粘性流场及水动力数值计算的计算机软件.从而提高船舶操纵水性动力理论计算和船舶操纵性预报的精度,填补国内运用粘性流体力学理论研究船舶操纵性的空白. 2.研究内容 项目主要研究在自由表面上作操纵运动三维船体的粘性流动问题.运用现代CFD技术,以粘性流体力学基本方程RANS方程为基础,对在自由表面上作斜航和回转运动三维船体的流场、压力分布以及水动力进行数值计算,以精确地预报三维船体作操纵运动时的复杂流动现象,如三维流动分离和分离涡,精确地预报自由面上作操纵运动三维的水动力.为了验证理论计算的准确性,还将做相应的船模操纵性试验研究. 3.拟解决的关键问题 1) 采用原始变量法模拟船体粘性绕流的关键问题之一是船体坐标网格的生成,这是数值计算的基础,网格结构、类型和尺度将直接影响粘性流场数值计算的精度.因此,本研究的重点将放在对各类网格生成方法比较、不同网格对数值计算的影响以及三维船体网格生成的通用性和局部加密的研究上. 2) 采用N-S方程求解三维船体粘性绕流的另一关键问题是方程的数值离散问题,本项目将对传统的数值离散方法如有限差分法、有限解析法和有限体积法等进行系统的分析、比较,以寻求一种较为稳定和精确的方法,对作操纵运动船舶的粘性绕流进行计算. 3) 湍流模式和壁面处理形式也是影响粘性流动理论计算的精度和效率的一项重要因素,本研究将对适合于作操纵运动尤其是作大角度斜航和回转运动三维船体的粘性流动计算的湍流模式和壁面处理方法进行研究与探索. 4) 同时考虑粘性和自由表面的影响是研究的一个难题,也是将要解决的关键问题. 4.项目创新之处 项目的创新之处是在船舶操纵运动的理论研究中,引入了粘性流体力学的理论和方法,并且首次同时考虑自由表面和粘性对作操纵运动船舶的水动力的作用,运用现代CFD技术及粘性流体动力学方程,分析、计算作操纵运动船舶的流场、压力分布及水动力,从而建立更加合理、精确和完善的操纵运动船舶水动力理论计算模型和数值计算方法. 科技处(余区办) 章爱武  相似文献   

3.
对舰船电力系统矩形汇流排的集肤效应进行了研究,通过理论分析和数值计算推导了求解矩形导体电流密度的数值方法,并给出了求解电流密度的矩阵表达式.对5 mm宽的矩形铜制汇流排的集肤效应进行了仿真计算,其结果与试验结果一致,证明了文中数值方法的可行性及精确性.  相似文献   

4.
基于精细积分方法,结合差分格式,提出了含有分数阶导数微分方程的数值求解方法,并对含有分数导数的一阶和二阶微分方程进行求解.所论方法首先引入差分格式,将含有分数阶导数的一阶和二阶微分方程变为一阶的常微分方程,然后再用精细积分方法逐步积分进行求解.文中不仅给出了详细的理论推导,而且还给出了相关的数值算例.数值算例对不同的分数阶微分方程进行了讨论,探讨了不同的分数阶和时间步长对计算结果的影响,并将计算结果与文献中相关算法的计算结果进行了比较.数值结果表明了所提的求解策略在求解分数阶导数模型时的可行性,以及较高的计算精度和较好的稳定性.  相似文献   

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基于精细积分方法,结合差分格式,提出了含有分数阶导数微分方程的数值求解方法,并对含有分数导数的一阶和二阶微分方程进行求解.所论方法首先引入差分格式,将含有分数阶导数的一阶和二阶微分方程变为一阶的常微分方程,然后再用精细积分方法逐步积分进行求解.文中不仅给出了详细的理论推导,而且还给出了相关的数值算例.数值算例对不同的分数阶微分方程进行了讨论,探讨了不同的分数阶和时间步长对计算结果的影响,并将计算结果与文献中相关算法的计算结果进行了比较.数值结果表明了所提的求解策略在求解分数阶导数模型时的可行性,以及较高的计算精度和较好的稳定性.  相似文献   

6.
以公路简支梁桥为研究对象,采用四自由度的二分之一车辆模型,建立了车桥耦合振动方程,计算了不同车速下桥梁跨中截面的动挠度和应变时程曲线.对比了传统定义法、试验测试法、现行规范法的冲击系数计算值,对前2种方法进行了修正,获得了桥梁结构的最大动效应值,并根据主梁的最大活载内力计算原理,引入数值加权的概念对前2种方法进行了加权计算.分析结果表明:传统定义法和试验测试法计算的冲击系数值比《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)计算值小;由时程曲线上最大动效应处得到的冲击系数平均值约是前2种方法计算值的2倍,且其最大值比规范法计算值小37%;基于传统定义法的挠度冲击系数值大于应变冲击系数值,而试验测试法得到的挠度冲击系数值普遍小于应变冲击系数值;基于传统定义法和加权法的挠度冲击系数计算值比规范值大16%;试验测试法和加权法相结合的冲击系数计算方法考虑了移动荷载对整个桥梁冲击的历程效应,计算比较稳定.  相似文献   

7.
在四分之一车辆模型国际平整度指数的理论推导下,用MATLAB编制了国际平整度指数数值计算程序,对不同波长及波幅的路面变形进行了大量计算,得到相应的国际平整度指数值.从数值上建立了不同波长与波幅对应下的国际平整度关系表.  相似文献   

8.
针对军用机场跑道可能受袭的主要方式,为了使机场道面受到破坏后能快速地在跑道上选取最小起降带起飞着陆,提出了考虑最不利道面破坏区域的跑道长度数值计算方法.通过本文设计方法和现行设计方法对二级机场部分机型的跑道基准长度进行计算比较,发现所增加的跑道长度不长,结果表明此方法对跑道长度设计是可行的.  相似文献   

9.
为拓展MacCamy绕射理论在大尺度桥墩波浪力计算方面的适用性,采用数值与解析相结合的方法对大尺度桥墩波浪力的计算模式进行了研究.首先基于数值方法研究了波浪作用下截面尺寸及截面形状对桥墩惯性力系数的影响;然后引入绕射系数对Morison方程进行修正,提出了能够适用于大尺度结构物波浪力计算的修正Morison方程.研究结果表明:相比圆截面桥墩而言,方形截面桥墩的惯性力系数值下降更快,大尺度效应更加明显;通过引入绕射系数修正后的Morison方程用于计算大尺度圆形桥墩波浪力后与数值解更接近;纵向尺寸取0.2倍波长时能较好的计算大尺度方型桥墩波浪力.  相似文献   

10.
本文对目前干线协调中存在的难题一双向干线协调问题,及该类问题的协调参数的计算方法进行了分析与研究,得知实现干线协调需要进行协调参数的反复验证,实现比较困难。本文在双向干线协调的数值计算方法的基础上用Matlab进行编程,实现了数值计算的程序化,很大程度上提高了数值计算的效率与准确性,解决了数值计算过程的复杂化与数量限制性难题。最后,对8个交叉口进行干线协调,协调结果符合实际。实例验证了该程序的可行性。  相似文献   

11.
基于断裂力学分析桥梁结构极限承载力   总被引:1,自引:1,他引:0  
采用断裂力学方法,通过比较不同的宏观断裂力学模型,得出适合混凝土有限元分析的模型——裂纹带模型。基于该模型,编制有限元结构分析程序——桥梁结构承载力分析系统,计算试验梁的极限承载力,并将计算结果与试验数据相比较,验证本程序计算结果基本准确可靠,同时,与采用现行公路桥涵设计规范计算的该试验梁承载力相比较,证明现行公路桥涵设计规范在计算桥梁结构承载力时,安全储备较高。  相似文献   

12.
前向式仿真能更准确地描述汽车在变外界条件下的动态响应过程,揭示输出与输入间的关系。本文建立了进行汽车性能前向仿真的微分方程组,并用LabVIEW编制了程序进行数值积分。仿真程序可用于进行纯发动机、纯电动机及PHEV汽车动力系统、传动系统的匹配及HEV控制策略的研究。程序中,将换挡的空挡间隔时间考虑进来。试验结果表明仿真精度可以接受,且换挡间隔时间在精确预测加速性能时不容忽略。  相似文献   

13.
混凝土箱梁悬臂板空间数值仿真   总被引:6,自引:2,他引:4  
针对混凝土箱梁悬臂板诸多算法的不合理性,应用大型通用有限元分析软件ANSYS,以三维实体单元对混凝土箱梁悬臂板进行空间数值仿真分析研究.考虑箱梁端部和跨中悬臂板根部的区别,研究了影响变厚度悬臂根部弯矩的主要因素.分析初拟的三种局部精细分析技术实施方案,总结局部精细分析技术在混凝土箱梁悬臂板空间数值仿真中的应用技巧.试验结果表明:美国规范公式计算结果过于保守、可接受程度低;桥规公式、魏斯特加公式以及沙柯公式计算结果单一、适用范围偏窄;空间数值仿真分析的结果与试验结果比较接近,准确度高.  相似文献   

14.
一种用于浅埋隧道抗震分析的拟静力数值方法   总被引:6,自引:1,他引:5  
提出一种用于浅埋隧道抗震分析的拟静力数值方法,该方法用等效静载反映地震波对围岩与衬砌结构的作用,考虑地震波特点,分别计算体波(P和S波)和面波(R波)的影响,并将计算得出的衬砌反应与静载作用下的隧道衬砌的已有应力迭加视作隧道在地震时最大应力,地震波作用及静载作用的结构位移及应力均采用有限元或其它数值方法计算,提出的方法已在南昆铁路隧道抗震研究中的运用。  相似文献   

15.
介绍了有限元非节点连接方法与刚臂技术,通过比较,得出非节点连接方法是一种适用范围更广的有限元方法。算例利用非节点连接方法进行数值计算并与解析解相比较,验证了非节点连接方法的正确性和准确性.  相似文献   

16.
介绍了有限元非节点连接方法与刚臂技术,通过比较,得出非节点连接方法是一种适用范围更广的有限元方法.算例利用非节点连接方法进行数值计算并与解析解相比较,验证了非节点连接方法的正确性和准确性.  相似文献   

17.
显式有限元法在车辆耐撞性研究中的应用   总被引:13,自引:2,他引:11  
基于连续介质理论,通过建立车辆碰撞的控制方程,在此基础上得到与控制方程和边界条件等效的“弱积分”形式。通过空间和时间的显式离散,得到了车辆碰撞的有限元方程。采用动力显式积分方法,使位移计算显式化,避免了由材料、几何、边界高度非线性因素引起的计算收敛问题,并讨论了薄板单元的Courant稳定性条件。提出了“端部吸能结构纵向压缩变形、纵向吸能”的耐冲击结构设计的思路,并对算例进行了数值模拟。结果表明,该设计方法可以实现车辆结构自身被动安全保护的目的,显式有限元数值模拟方法是车辆耐撞性研究的有效方法之一,但是需要进行部分撞击试验,进一步修正模型后提高其分析精度。  相似文献   

18.
从变形体虚功原理出发,推导了平面任意变截面梁单元的刚度阵和质量阵;从用户使用方便简单的角度提出了一种双线性变截面模型,在此基础上得到了梁单元的刚度阵、质量阵以及机动法求影响线公式的显式表达式.算例表明双线性变截面梁单元符合位移有限元的特点,在应用方便情况下能有效地提高精度,具有一定的实用性.  相似文献   

19.
基于NURBS高阶面元法的浅水船舶兴波阻力计算   总被引:1,自引:0,他引:1  
实现了一种船舶兴波阻力和兴波波形的数值计算方法,将CFD与CAD技术联系在一起,应用NURBS曲面造型技术将船体曲面表达为统一的数学模型,使性能计算的真实物面条件得以满足,应用高阶面元法数值模拟单、双体船在浅水航道中定常直航状态下的兴波阻力与兴波波形,并与瑞典ShipFlow软件的计算结果进行比较分析,表明该方法是可行的.  相似文献   

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