能量守恒逐步积分方法数值解研究

摘要：

由于能量守恒逐步积分方法对非线性结构具有很好的无条件稳定性,对Simo能量法、Hughes能量法两类能量守恒逐步积分方法进行了研究,以期获得适合非线性结构的最优算法.首先对两种方法的平衡方程进行对比,分析了它们保证系统能量守恒进而保证无条件稳定的方式.然后从理论上研究了两种方法求解动态平衡方程时得到的数值解,结果表明Simo能量法的平衡方程有唯一解,而Hughes能量法存在多解从而可能会导致求解时出现不合理解.数值算例结果验证了理论分析的正确性,同时表明Simo能量法的计算效率优于Hughes能量法和经典的平均加速度法.理论分析与数值算例结果表明Simo能量法优于Hughes能量法和平均加速度法.

关键词：能量守恒逐步积分方法、数值稳定性、数值解、迭代计算效率、非线性

所属期刊栏目：29

分类号：T311.3

资助基金：国家自然科学基金项目90715036、50578047;地震行业科研专项经费20084190731

在线出版日期：2010-08-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：16-19,34