考虑边界稳定的结构振动显式多时间步长计算方法

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.

关键词：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

所属期刊栏目：32

分类号：O313.7;O242.2(理论力学（一般力学）)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金资助项目

在线出版日期：2020-03-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1041-1049