有限元逆算法论文_尹建军,李高胜,姚雄华

导读:本文包含了有限元逆算法论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:有限元,算法,方法,步长,模型,静力,换热。

有限元逆算法论文文献综述

尹建军,李高胜,姚雄华[1](2019)在《飞机结构有限元分析中分布载荷的离散化处理算法》一文中研究指出飞机结构设计中,需要对两类分布载荷数据进行处理:一类是已经由上游专业做过离散化处理,以网格形式提供的数据,例如翼面、舱门等的气动载荷,机体结构、燃油、设备、商载等的惯性载荷;另一类是以均布或线性分布等较为简单分布形式作用的载荷,例如增压舱、燃油箱等结构的压差载荷。针对飞机结构设计中需要进行离散化处理的两种不同类型载荷数据,分别对叁类典型单元(叁角形、矩形和四边形)的等效结点载荷移置处理算法进行研究,根据能量等效原则,利用薄板弯曲单元的理论,提出分布载荷离散化处理的算法,并对实际应用中舍弃结点载荷力矩分量处理方法的合理性进行说明,并通过算例验证,证明所提出的算法可在实际工程中推广应用。(本文来源于《航空工程进展》期刊2019年04期)

康俊涛,柯志涵,胡佳[2](2019)在《基于Kriging模型和模拟退火粒子群算法的结构有限元模型修正》一文中研究指出提出一种基于Kriging模型和模拟退火粒子群算法的结构模型修正方法.利用拉丁超立方对结构设计参数(不同杆件的密度)进行抽样,并代入有限元模型得到响应特征参数(频率),通过构建Kriging函数来拟合设计参数和特征参数之间关系.基于建立的Kriging函数模型,利用模拟退火粒子群算法优化设计参数,修正初始有限元模型.利用一空间桁架结构数值算例对所提方法进行了验证.结果表明,基于Kriging函数和模拟退火粒子群算法的结构有限元模型修正避免了反复调用有限元进行大量迭代运算,较快的收敛到全局最优解,提高了模型修正计算效率.(本文来源于《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》期刊2019年04期)

刘永财,鲍益东,胡庆婉,陈文亮[3](2019)在《一种改进大步长静力隐式有限元接触搜寻算法》一文中研究指出大步长静力隐式有限元方法具有快速的计算速度和较高的计算精度,在金属板料的成形模拟领域中得到了广泛的应用.在接触搜寻阶段,由大步长引起的大量历史接触信息改变的特点使接触搜寻问题变得更困难,因此有必要针对该问题设计一种高效稳健的搜寻算法.基于主从面法的思想,提出了一种结合位置码法和ADT(Alternating Ditigal Tree,交替数字二叉树)法的改进接触搜寻算法,并集成到自主研发的QuickForm软件中;通过数值算例对该方法的计算性能进行了测试.结果表明:改进算法具有良好的搜寻性能,平均搜寻效率提升了20%左右.(本文来源于《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊2019年07期)

平渊[4](2019)在《磁流体动力学方程组的两类有限元算法》一文中研究指出不可压Navier-Stokes耦合问题是非线性的方程组,需要利用非线性迭代,形成多个线性方程组逼近非线性问题,如果在非线性迭代的过程中,求解每一步线性方程组都利用高阶元的话,那么存储空间的占用会较大,在不减少误差阶数的情况下,计算时间长,取细的网格尺寸对于计算机存储空间是一个很大的挑战.因此,我们需要两步方法来避免这个问题.我们提出了基于完全重迭的并行有限元算法来求解不可压缩磁流体动力方程组,该算法使用一个低阶元素对来计算初始逼近,通过Oseen迭代,采用高阶元对求解线性方程组.此外,对并行有限元算法进行了收敛性分析。最后通过数值实验验证了算法的有效性。非定常的磁流体动力学方程组是在Navier-Stokes方程的基础上耦合了一个磁场,所以方程组有很强的耦合性,加上非线性项,用直接数值模拟方法求解不可压缩磁流体方程组,需要大量的计算时间.因此我们很有必要使用解耦技术来提高计算效率.我们提出一阶速度校正方法和二阶速度校正方法求解非定常不可压缩磁流体动力学方程组.(本文来源于《新疆大学》期刊2019-06-30)

王艳清[5](2019)在《定常自然对流换热问题的两种有限元算法研究》一文中研究指出自然对流换热问题描述了一类粘性不可压缩流体运动的规律,它是研究计算流体力学的一个重要问题.然而,由于方程组本身具有的耦合性和非线性在数值计算和理论研究上都十分困难.所以,为了简化这些困难,去构造和研究一种高效的算法是件很重要的事情.目前,已有一些文献讨论了自然对流换热方程的数值方法,但仅涉及了少量稳定化方法使有限元空间不必满足LBB条件.另外,根据自然对流换热问题本身的性质,如果直接做数值模拟,需要大量的计算时间.针对自然对流换热问题的这些困难,本文给出了两种算法,一种是流线扩散有限元方法,该方法方法解决了选择有限元空间配对的限制问题,从而可以选择任意的有限元对,离散解的存在唯一性、稳定性和误差估计也给出了证明.另一种是两水平解耦校正方法.该方法不仅提高计算效率,而且当粗网格和细网格满足关系式:(?)时,进一步的研究了该方法的误差与参数的相关性,在数值试验中给出不同的瑞利数Ra来验证理论分析,结果表明此方法解决自然对流换热方程的有效性。(本文来源于《新疆大学》期刊2019-06-30)

王韦龙[6](2019)在《变密度自然对流换热问题的两种有限元算法研究》一文中研究指出不可压变密度自然对流换热方程在热力学、地球物理学等领域应用广泛.该方程存在强耦合性、非线性和双曲性等困难.因此,设计该方程的高效算法特别重要.本文以变密度的自然对流换热方程为对象,对该方程的难点设计两种高效的有限元算法:(1)大瑞利数问题一直是变密度的自然对流换热方程的难点之一,除此之外,该方程存在很强的非线性,如果还用迭代求解费时费力.对前人工作进行学习探究提出变密度自然对流换热问题的特征线变分多尺度有限元算法.该工作主要是避免了非线性迭代、双曲性以及大瑞利数问题.本文用(P_2,P_2,P_1,P_2)有限元对分别表示密度、速度、压力和温度,给出变密度自然对流换热特征线变分多尺度有限元算法的稳定性分析并且验验证算法的精确性.(2)针对变密度的自然对流换热方程的强耦合性和强非线性,提出了压力校正投影有限元算法.压力校正投影算法通过解耦避免迭代可以节省时间.这项工作的主要思路是克服了传统有限元方法中非线性项和双曲项的困难,并对一阶压力校正投影有限元算法进行了稳定性分析,数值实验表明压力投影有限元算法的准确性.(本文来源于《新疆大学》期刊2019-06-30)

刘宏伟,于丹丹,牛萍娟,张赞允,郭凯[7](2019)在《基于有限元算法和人工神经网络结合的多芯片LED光源多物理场分析》一文中研究指出多芯片LED光源的可靠性分析涉及到光、电、热多个物理场,高精度的多场分析结果会导致计算资源过多、计算时间过长、计算难度大等问题。为解决上述问题,本文分别利用传统的有限元算法(FEM)和高效的人工神经网络方法(ANN)进行LED光源温度分析,并讨论两种方法的优劣性。最后,通过将FEM分析单一传热物理场的优势与ANN计算时间短、计算资源需求低的优势相结合,归纳出一种更为高效的方法来进行多芯片LED光源的散热分析。利用该方法,ANN的预测数据与训练数据之间的相关系数达到了0.997 79,预测结果与实际热分布图有良好的匹配,计算资源相比传统的FEM方法节约了59%。该方法的应用能够在满足精度的前提下耗费更少的计算资源和时间,同时提高了分析的灵活性。除此之外,该方法对求解大功率LED光源寿命等可靠性问题也具有一定的参考价值。(本文来源于《发光学报》期刊2019年06期)

王晟[8](2019)在《基于CUDA平台的有限元单元级别并行算法研究》一文中研究指出对于大型工程电磁场的分析,存在着诸如电力设备整体尺寸过大而铁磁材料电磁场透入深度很小的多尺度问题、电磁特性的非线性且各向异性问题使得电磁场数值计算规模过大。采用常规串行有限元法会出现计算时间过长,计算结果误差大的问题,有时甚至无法进行计算。因此,有限元并行算法将成为研究的热点。GPU是专为密集型、高度并行化的计算而设计的可编程流处理器,其众核性质能够为单元级别并行计算提供保障。本文研究了一种单元级别的有限元并行算法(EBE-PFEM)并将其在CUDA平台上并行实现。本文推导了EBE(element-by-element)有限元法的数学模型,并给出了第一类边界条件的EBE处理,研究了基于EBE策略的共轭梯度(EBE-CG)法。为了改善共轭梯度法的收敛性,本文使用的是雅克比(Jacobi)预处理技术,并对基于EBE策略的Jacobi预处理共轭梯度(EBE-J-PCG)法进行了推导,并给出具体迭代过程。为发挥EBE有限元法并行度高的优势,研究基于CUDA平台的GPU硬件结构及指令执行特点,将结合Jacobi预处理技术的EBE-J-PCG方法在CUDA平台上并行实现,给出了基于CUDA平台的EBE-J-PCG方法的CPU-GPU协同计算模型,并用C++语言编制了相应的程序。通过与长直载流导体空间磁场解析解的比较,验证了算法与程序的正确性。最后,分别在CPU平台和CUDA平台上使用EBE-CG方法和结合Jacobi预处理的EBE-J-PCG方法求解一台单相电力变压器和叁相感应电机的主磁场分布。在计算精度相同的情况下,采用Jacobi预处理技术能够提高算法的收敛性;相比于只在CPU平台上运行的EBE有限元分析,基于CUDA平台的EBE有限元并行计算获得了更高的计算效率,并且计算规模越大,加速比越高。该方法可用于大型电力设备的大规模数值计算。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-06-04)

张晨阳[9](2019)在《时间分数阶最优控制问题的有限元算法研究》一文中研究指出分数阶最优控制模型在实际问题中有着广泛的应用,如地下水污染问题,研究其数值求解算法具有重要的理论意义与应用价值.本文主要研究了求解如下时间分数阶最优控制问题的有限元算法,其中u是状态变量,q是控制变量,R0αβtu是关于u的β(0<β<1)阶左Riemann-Liouville时间分数阶导数,U表示观测状态,Uad表示控制集,γ是正则化常数.首先,我们推导了时间分数阶最优控制问题的连续一阶最优性条件,在此基础上,分析了最优控制问题解的正则性.对状态方程,在时间方向上采用分片常数间断有限元法离散,在空间方向上采用分片线性有限元法离散;对控制变量采用变分离散,建立了时间分数阶最优控制问题的时间间断有限元离散格式.基于“先离散,后最优”策略,推导了时间分数阶最优控制问题的离散一阶最优性条件.利用插值估计,对偶论证等有限元分析技术建立了状态变量,伴随状态变量及控制变量的先验误差估计.其次,时间分数阶导数的解局部性使得迭代求解由离散状态方程、伴随状态方程及最优不等式所构成的离散代数系统时所需的计算耗费比整数阶控制问题大很多.为了提高有限元方法的求解效率,我们分析了离散状态方程、伴随状态方程的系数矩阵结构,基于离散状态方程和伴随状态方程的分块Toeplitz矩阵,构造了时间一致剖分和分块一致剖分上的快速投影梯度算法.最后,通过数值算例验证了理论分析的正确性和快速算法的有效性.(本文来源于《山东师范大学》期刊2019-05-24)

叶康生,殷振炜[10](2019)在《平面曲梁面内自由振动有限元分析的p型超收敛算法》一文中研究指出该文提出一种求解平面曲梁面内自由振动问题的p型超收敛算法。该法基于有限元解答中频率和振型结点位移的固有超收敛特性,在单个单元上建立了振型近似满足的线性常微分方程边值问题,对该局部线性边值问题采用单个高次元进行有限元求解获得该单元上振型的超收敛解,逐单元计算完毕后,将振型的超收敛解代入Rayleigh商,获得频率的超收敛解。该法为后处理法,且后处理计算仅在单个单元上进行,通过少量计算即能显着提高频率和振型的精度和收敛阶。数值算例表明,该法可靠、高效,值得进一步研究和推广。(本文来源于《工程力学》期刊2019年05期)

有限元逆算法论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

提出一种基于Kriging模型和模拟退火粒子群算法的结构模型修正方法.利用拉丁超立方对结构设计参数(不同杆件的密度)进行抽样,并代入有限元模型得到响应特征参数(频率),通过构建Kriging函数来拟合设计参数和特征参数之间关系.基于建立的Kriging函数模型,利用模拟退火粒子群算法优化设计参数,修正初始有限元模型.利用一空间桁架结构数值算例对所提方法进行了验证.结果表明,基于Kriging函数和模拟退火粒子群算法的结构有限元模型修正避免了反复调用有限元进行大量迭代运算,较快的收敛到全局最优解,提高了模型修正计算效率.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

有限元逆算法论文参考文献

[1].尹建军,李高胜,姚雄华.飞机结构有限元分析中分布载荷的离散化处理算法[J].航空工程进展.2019

[2].康俊涛,柯志涵,胡佳.基于Kriging模型和模拟退火粒子群算法的结构有限元模型修正[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版).2019

[3].刘永财,鲍益东,胡庆婉,陈文亮.一种改进大步长静力隐式有限元接触搜寻算法[J].华南理工大学学报(自然科学版).2019

[4].平渊.磁流体动力学方程组的两类有限元算法[D].新疆大学.2019

[5].王艳清.定常自然对流换热问题的两种有限元算法研究[D].新疆大学.2019

[6].王韦龙.变密度自然对流换热问题的两种有限元算法研究[D].新疆大学.2019

[7].刘宏伟,于丹丹,牛萍娟,张赞允,郭凯.基于有限元算法和人工神经网络结合的多芯片LED光源多物理场分析[J].发光学报.2019

[8].王晟.基于CUDA平台的有限元单元级别并行算法研究[D].沈阳工业大学.2019

[9].张晨阳.时间分数阶最优控制问题的有限元算法研究[D].山东师范大学.2019

[10].叶康生,殷振炜.平面曲梁面内自由振动有限元分析的p型超收敛算法[J].工程力学.2019

论文知识图

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