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一种针对2D和3D问题使用基于边缘的平滑点插值方法(ES-PIM)的高效自适应分析过程。 (英语) Zbl 1352.65555号

小结:本文使用新开发的基于边缘的平滑点插值方法(ES-PIM),针对二维(2D)和三维(3D)弹性问题,提出了一种高效的自适应分析程序。ES-PIM适用于三节点三角形网格和四节点四面体网格,易于在复杂几何体中实现,与使用相同网格集的标准有限元方法(FEM)相比,可以获得更高精度和收敛速度的数值结果。所有这些重要特性使其成为自适应分析的理想候选者。在当前的自适应过程中,为ES-PIM设置设计了一种新的误差指示器,用于评估每个背景单元顶点之间应变能值的最大差异。采用了一种简单的\(h)型局部细化方案,并结合Delaunay技术的网格生成器。对二维和三维实例的深入数值研究表明,与一般的均匀精化相比,所提出的自适应程序可以有效地捕捉应力集中和解的奇异性,自动进行局部精化,从而实现应变能范数下解的更高收敛性。

MSC公司:

65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65牛顿50 涉及偏微分方程的边值问题的网格生成、细化和自适应方法
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Li,L.Y。;Bettess,P.,《自适应有限元方法:综述》,Appl Mech Rev,50,581-591(1997)
[2] Lee,C.K。;Lo,S.H.,使用差阶四面体单元的自动自适应三维有限元精化,国际数值方法工程杂志,40,2195-2226(1997)·Zbl 0890.73068号
[3] Lee,C.K。;Lo,S.H.,使用自适应细化和PCG解算器进行的全三维有限元分析,计算方法应用机械工程,170,39-64(1999)·Zbl 0963.74063号
[4] Lee,C.K。;Lo,S.H.,三维应力分析的自动自适应细化有限元程序,有限元分析,25135-166(1997)·Zbl 0918.73255号
[5] 齐恩基维茨,O.C。;Zhu,J.Z.,《实用工程分析的简单误差估计和自适应程序》,《国际数值方法工程杂志》,142,337-357(1987)·Zbl 0602.73063号
[6] Belytschko,T。;Krongauz,Y。;器官,D。;弗莱明,M。;Krysl,P.,《无网格方法:概述和最新发展》,《计算方法应用机械工程》,139,3-47(1996)·兹伯利0891.73075
[7] 李,S。;Liu,W.K.,无网格粒子方法(2004),Springer-Verlag·Zbl 1073.65002号
[8] Liu,G.R.,《无网格方法:超越有限元方法》(2009),CRC出版社
[9] 刘国荣。;Gu,Y.T.,无网格方法及其编程简介(2005),施普林格
[10] 刘国荣。;Zhang,G.Y.,基于边缘的平滑点插值方法,国际J计算方法,5621-645(2008)·Zbl 1264.74284号
[11] Liu,G.R.,广义梯度平滑技术和一类计算方法的Galerkin公式的平滑双线性形式,国际J计算方法,5,199-236(2008)·Zbl 1222.74044号
[12] 刘国荣。;Gu,Y.T.,《二维实体的点插值方法》,《国际数值方法工程杂志》,第50期,第937-951页(2001年)·Zbl 1050.74057号
[13] Chen,J.S。;Wu,C.T。;尹,S。;You,Y.,Galerkin无网格方法的稳定一致节点积分,Int J Numer methods Eng,50335--466(2001)·Zbl 1011.74081号
[14] 刘国荣。;Zhang,G.Y.,弹性问题的上限解:线性协调点插值法(LC-PIM)的独特性质,国际数值方法工程杂志,741128-1161(2007)·Zbl 1158.74532号
[15] Liu,G.R.A.,《G空间理论与相容与不相容方法统一表述的弱化弱(W2)形式:第一部分理论》,《国际数值方法工程杂志》,81,1093-1126(2010)·Zbl 1183.74358号
[16] 刘国荣。;Zhang,G.Y.,基于单元的平滑点插值方法的赋范G空间和弱弱(W^2)公式,国际计算方法杂志,6,147-179(2009)·Zbl 1264.74285号
[17] 刘国荣。;张国勇。;Dai,K.Y。;Wang,Y.Y。;钟振华。;Li,G.Y.,二维固体力学问题的线性协调点插值法(LC-PIM),国际计算方法杂志,2645-665(2005)·Zbl 1137.74303号
[18] 张国勇。;刘国荣。;Wang,Y.Y。;Huang,H.T。;钟振华。;Li,G.Y.,三维弹性问题的线性协调点插值法(LC-PIM),国际数值方法工程杂志,72,1524-1543(2007)·Zbl 1194.74543号
[19] 刘国荣。;Nguyen,T.T。;Lam,K.Y.,《固体静态、自由和受迫振动分析的基于边缘的平滑有限元法(ES-FEM)》,J Sound Vib,3201100-1130(2009)
[20] 齐恩基维茨,O.C。;Zhu,J.Z.,超收敛补丁恢复和后验误差估计。第1部分:回收技术,国际数值方法工程杂志,331331-1364(1992)·Zbl 0769.73084号
[21] 齐恩基维茨,O.C。;Zhu,J.Z.,超收敛补丁恢复和后验误差估计。第2部分:误差估计和适应性,《国际数值方法工程杂志》,331365-1382(1992)·Zbl 0769.73085号
[22] 齐恩基维茨,O.C。;Zhu,J.Z.,《超收敛补丁恢复(SPR)和自适应有限元精化》,计算方法应用机械工程,101,207-224(1992)·Zbl 0779.73078号
[23] 安斯沃思,M。;Oden,J.T.,使用元素残差法进行后验误差估计的统一方法,数值数学,65,23-50(1993)·Zbl 0797.65080号
[24] Kee,B.T。;刘国荣。;Lu,C.,线性弹性自适应分析的最小二乘径向点配置法,《工程分析约束元素》,32,440-460(2008)·Zbl 1244.74221号
[25] Oden,J.T。;Demkowicz,L。;Rachowicz,W。;Westermann,T.A.,走向通用自适应有限元策略。第2部分:后验误差估计,计算方法应用机械工程,77,113-180(1989)·Zbl 0723.73075号
[26] 齐恩基维茨,O.C。;Taylor,R.L.,《有限元法》,第5版(V1:基础)(2000),巴特沃斯·海尼曼:巴特沃斯·海尼曼牛津·兹比尔0991.74003
[27] Rabczuk,T。;Belytschko,T.,《二维和三维结构化无网格粒子方法的自适应性》,《国际数值方法工程杂志》,631559-1582(2005)·Zbl 1145.74041号
[28] 杜拉特,C.A。;Oden,J.T.,使用云的自适应方法,计算方法应用机械工程,139,237-262(1996)·Zbl 0918.73328号
[29] 刘国荣。;Tu,Z.H.,无网格方法中基于背景细胞的自适应程序,计算方法应用机械工程,1911923-1943(2002)·兹比尔1098.74738
[30] 安古洛,A。;Pozo,L。;Perazzo,F.,《无网格有限点法中的后验误差估计器和自适应技术》,Eng Ana Bound Elem,331322-1338(2009)·Zbl 1244.65160号
[31] Gan,N.F。;Li,G.Y。;Long,S.Y.,弹塑性动态大变形接触问题的三维自适应RKPM方法,Eng-Anal Bound Elem,331211-1222(2009)·Zbl 1253.74131号
[32] 张国勇。;刘国荣。;Li,Y.,《弹性问题具有精确应变能边界的验证解的有效自适应分析程序》,有限元分析,44831-841(2008)
[33] 唐,Q。;张国勇。;刘国荣。;钟振华。;He,Z.C.,《使用无网格节点平滑点插值法(NS-PIM)进行三维自适应分析》,《工程分析约束元素》,35,1123-1135(2011)·Zbl 1259.74096号
[34] 蒂莫申科,S.P。;Goodier,J.N.,《弹性理论》(1970),McGraw-Hill:McGraw-Hill纽约·Zbl 0266.73008号
[35] Wang,J.G。;Liu,G.R.,基于径向基函数的点插值无网格方法,国际数值方法工程杂志,54,1623-1648(2002)·Zbl 1098.74741号
[36] Shewchuk,J.R.,《三角形:设计二维质量网格生成器和delaunay三角剖分器》,《应用计算几何:走向几何工程》,1148203-222(1996)
[37] Hang,S.,通过约束Delaunay细化生成自适应四面体网格,国际数值方法工程杂志,75,856-880(2008)·Zbl 1195.65129号
[38] Chew PL.保证三维Delaunay网格质量。摘自:1997年第13届ACM计算几何年会论文集。第391-3页。;Chew PL.保证三维Delaunay网格质量。摘自:1997年第13届ACM计算几何年会论文集。第391-3页。
[39] 弗雷·P·J。;George,Pl,《网格生成:有限元应用》(2000年),爱马仕科学:英国牛津爱马士科学
[40] 北卡罗来纳州韦瑟里尔。;Hassan,O.,《自动创建点和施加边界约束的高效三维Delaunay三角剖分》,《国际数值方法工程杂志》,372005-2039(1994)·Zbl 0806.76073号
[41] Miller GL、Talmor D、Teng SH、Walkington N、Wang H。使用球体填充控制柱网格:生成、细化和粗化。在:第五届国际啮合圆桌会议论文集,美国匹兹堡;1996年,第47-61页。;Miller GL、Talmor D、Teng SH、Walkington N、Wang H。使用球体填充控制柱网格:生成、细化和粗化。In:第五届国际啮合圆桌会议论文集,匹兹堡,美国;1996年,第47-61页。
[42] Shewchuk JR.Delaunay细化网格生成。博士论文。宾夕法尼亚州匹兹堡:卡内基梅隆大学计算机科学系,技术报告CMU-CS-97-137;1997年。;Shewchuk JR.Delaunay精化网格生成。博士论文。宾夕法尼亚州匹兹堡:卡内基梅隆大学计算机科学系,技术报告CMU-CS-97-137;1997
[43] ABAQUS理论手册和用户手册,6.4版。美国:Hibbit、Karlsson&Sorensen Inc。;2004.; ABAQUS理论手册和用户手册,6.4版。美国:Hibbit、Karlsson&Sorensen Inc。;2004
[44] Steeb H,Maute A,Ramm E.固体力学中面向目标的误差估计。In:固体力学中的误差控制自适应有限元。英国西苏塞克斯:威利;2002.; Steeb H,Maute A,Ramm E.固体力学中面向目标的误差估计。In:固体力学中的误差控制自适应有限元。英国西苏塞克斯:威利;2002
[45] Anderson,T.L.,《断裂力学:基础和应用》(1991),CRC出版社:CRC出版社Boca Raton·Zbl 0999.74001号
[46] 张国勇。;Liu,G.R.,使用等参数PIM形状函数和浓缩RPIM形状函数的基于无网格单元的平滑点插值方法,国际计算方法,8705-730(2011)·Zbl 1245.65014号
[47] 刘国荣。;Zhang,G.Y.,静态和动态力学问题的应变构造点插值方法的新方案,国际应用力学杂志,1233-258(2009)
[48] 刘国荣。;Xu,X。;张国勇。;Gu,Y.T.,使用三角形网格的连续应变场和超收敛的扩展Galerkin弱形式和点插值方法,计算力学,43,651-673(2009)
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