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基于速度的时间间断Galerkin时空有限元方法的数值耗散特性控制方法。 (英语) 兹伯利07769287

摘要:直接时间积分方案是结构动力学问题有限元模拟的一个组成部分。此类方案应至少具有二阶精度,无条件稳定,并在数值上消散高频分量。为此,本文开发了一种基于非连续时间Galerkin方法的时间积分方案,称为改进的v-ST/FEM。该方法采用非对称三角形气泡函数将位移场与速度场联系起来。改进的v-ST/FEM包含两个参数(αin(0,0.5)和βin(-1,β_c)),用于控制高频分量的耗散。对(α)和(β)对该方法数值性能的影响进行了综合研究。我们发现,当\(\alpha\)的值增加时,解决方案中的误差会增加。然而,就所有实际目的而言,(β)对建议方法的准确性影响微乎其微。修改后的v-ST/FEM对于\(alpha\neq 0.0\)为二阶精度,对于\(\alpha=0.0\)为三阶精度。通过求解一些基准问题,并将其结果与其他常用方法(如梯形法则、HHT-(α)和Bathe格式)的结果进行比较,证明了改进的v-ST/FEM的数值有效性。
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70-08 粒子力学和系统力学问题的计算方法
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