非连续变形分析方法中的阻尼问题研究

摘要：

定量研究了非连续变形分析(DDA)方法中的黏性阻尼与数值阻尼.首先,基于Newmark直接积分法,推导了块体系统的运动方程.其次,通过动力学中的黏性阻尼理论建立了DDA中动力系数、时间步长与黏性阻尼比的关系式,探讨了DDA中的常加速度积分方案的数值阻尼分区及阻尼比计算方法,进而得到两种阻尼共同作用时的阻尼比表达式,并分析了频域内阻尼比的分布情况.最后,以谐振激励下的块体振动为例,通过对比不同阻尼作用下块体位移的DDA计算值与理论解,验证了本文提出的阻尼比计算公式的正确性.研究表明:黏性阻尼对低频的衰减作用明显,数值阻尼则可以很快地消除高频干扰,而二者共同作用下可降低阻尼的频率相关性.该研究成果为DDA的振动、波动等动力计算的阻尼取值提供了理论依据.

关键词：非连续变形分析(DDA)、阻尼问题、Newmark法、黏性阻尼、数值阻尼

所属期刊栏目：36

分类号：O241(计算数学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目No.2015CB057905;国家自然科学基金资助项目No.11272331;国家自然科学基金重大研究计划集成项目No.91215301;NSFC-云南联合基金重点支持项目No.U1402231.

在线出版日期：2015-09-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2057-2062