首页 期刊 振动工程学报 考虑边界稳定的结构振动显式多时间步长计算方法 【正文】

考虑边界稳定的结构振动显式多时间步长计算方法

作者:马志强; 楼云锋; 金先龙 上海交通大学机械与动力工程学院; 上海200240; 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室; 上海200240; 上海宇航系统工程研究所; 上海201108
多体系统动力学   显式积分   多时间步长   稳定性分析   能量校验  

摘要:多时间步长方法常用于求解有限元动力学空间多尺度问题,可分为单元重叠与非重叠两种形式。单元非重叠形式的多时间步长方法涉及边界数据的插值过程,造成计算不稳定、精度不高。为了提高多时间步长方法计算稳定性与求解精度,基于节点分割与重叠边界单元,提出一种改进的多时间步长计算方法。结合显式积分格式数据传递规律与重叠单元,分区边界数据由动力学方程显式求出,算法实施过程简单。采用能量方法分析了算法的稳定性能,给出了算法一般性稳定条件。稳定性分析结果表明改进方法的稳定性只由分区内部单元特性决定,重叠单元不影响算法的稳定性能,这扩展了改进方法的适用范围。数值算例结果表明该算法具有较高的计算精度,能量校验进一步证实了算法的稳定性能。

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