时域有限元论文-张阔

时域有限元论文-张阔

导读:本文包含了时域有限元论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:增材制造,时域有限元,声波—弹性波耦合,复拉伸因子

时域有限元论文文献综述

张阔[1](2019)在《增材制造技术中基于时域有限元方法的声波—弹性波耦合(一):理论》一文中研究指出基于时域有限元方法,为增材制造技术中常涉及的声波—弹性波耦合问题构建理论框架。在叁维直角坐标系下引入流体介质所满足的关于压力场的时域声波方程和固体介质所满足的关于位移场的时域弹性波方程。将时域波动方程转换到频域进行复坐标系拉伸,再对拉伸后的频域波动方程进行波场分裂。复拉伸因子是表征声波/弹性波衰减的物理量,在声波方程/弹性波方程中体现为近乎于复介声常数/复介弹常数的反映特性,与介声常数/介弹常数、声导率/弹性导率、声波/弹性波传播速度等参数构成了环环相扣的有机整体,但表现形式与电磁波理论中复介电常数的情形不同。提出一种通过引入过渡变量求解卷积的处理策略,将分裂后的频域波动方程转化回时域,得到带有完全匹配层(PML)的时域波动方程,其中声波方程和弹性波方程中最大未知量个数分别仅为7个和27个。推导带有PML的时域波动方程在有限元方法实现中所需的等效积分弱形式,进而基于声波和弹性波在流体和固体区域交界面的双向转换机制,导出带有PML的声波—弹性波耦合方程的等效积分弱形式。为节约PML计算成本,根据波动衰减方位数量的不同,对角点采取分门别类的处理方法,使得通常情况下带有PML模型的计算资源消耗相比模型不带有PML时仅增加1倍左右。波动方程及其PML内在机理的深入探究和计算效率的深度优化,为增材制造技术中涉及声波—弹性波耦合问题的应用提供了前提和保障,而带有PML的声波—弹性波耦合方程的等效积分弱形式,则是促进基于时域有限元方法的声波—弹性波耦合在增材制造技术中得以应用的理论精髓所在。(本文来源于《工业技术创新》期刊2019年05期)

周戈,盛光祖,李浩然[2](2019)在《山区大跨窄悬索桥抖振响应时域有限元分析》一文中研究指出为了掌握山区窄悬索桥的抗风性能,以某山区大跨度加劲梁窄悬索桥为研究对象,采用谐波合成与FFT转换技术相结合的方法,构建模拟了山区窄悬索桥叁维脉动风场,并基于ANSYS大型有限元分析软件的APDL语言,建立山区大跨度窄悬索桥风振响应有限元模型,分析大跨度窄悬索桥结构抖振响应特性。结果表明:窄悬索桥的抖振位移响应时程表现为明显的限幅振动,可能会引发局部构件疲劳破坏。该加劲梁窄悬索桥的横向抖振位移上限值为16.4 cm,竖向位移振动上限值为8.8 cm,其横向抗弯刚度更小,出现横向弯曲振型频率会更低,需要采取一定的抗风措施加强横向刚度。(本文来源于《城市道桥与防洪》期刊2019年10期)

田毅,黄新波,田文超,曹雯,朱永灿[3](2019)在《交直流输电线路离子流场的时域混合有限元法》一文中研究指出高压交、直流输电线路同走廊架设作为一种提高走廊输电能力和节约土地资源的方法得到大力发展。两种线路相互接近时,其电磁环境与交直流线路单独运行时是不同的,因此需要对混合场进行分析从而指导混合线路的设计。在分析混合线路离子流场中,第一次将时域混合有限元法应用于混合离子流场的数值模拟。此外,在数值模拟中高压直流和交流输电线路之间的相互作用被考虑。通过与实测结果以及现有方法相比,证明了所提方法更加适合交、直流线路混合离子流场问题的分析,并且在提高计算效率和精确度的同时获得了无震荡数值解。对不同混合线路配置模型的地面电场和离子流密度进行了数值模拟,通过分析计算结果,总结了混合输电线路电场分布的一般规律。最后,利用所提数值模拟方法对两种典型的全尺寸同走廊输电线路模型进行了分析,进而为工程设计提供参考。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2019年10期)

张永超,李宏杰,邱浩,廉玉广,李文[4](2019)在《矿井瞬变电磁法的时域矢量有限元叁维正演》一文中研究指出为拓展矿井瞬变电磁正演对复杂地质模型的适用性,开展了基于时域矢量有限元的叁维正演研究。首先,基于时间域麦克斯韦方程组和库仑规范推导了磁矢量势的赫姆霍兹方程,在此基础上结合理想导体边界条件采用Galerkin加权余量法推导了相应的弱形式方程,采用模型适用性强的一阶四面体矢量单元对弱形式方程进行了单元分析,并在单元分析时将回线源视为多个电流元克服了源的奇异性,时间离散则采用步长逐渐增大的向后差分法进行,由此实现了复杂地质模型的矿井瞬变电磁法全波形响应计算。对于均匀全空间模型,有限元数值解和解析解的均方相对误差为0.84%,验证了上述算法的正确性。其次,正演了关断效应的影响,结果表明关断效应会使感应电压升高,关断时间相同时,线性关断波形的影响大于指数关断波形,关断波形相同时,关断时间越长,关断效应的影响越向晚期延伸;线性关断时,电流完全关断之前的感应电压主要由发射回线中的电流变化引起。然后,正演了巷道的影响,结果表明关断时间为0时巷道会使早期的感应电压降低,但对晚期的数据影响很小,且发射回线位于巷道中心时的影响大于回线位于掘进工作面时,回线朝向顶底板或侧帮时的影响程度要大于朝向掘进工作面时,但考虑到实际仪器的关断时间,巷道的影响基本可以忽略。最后,对长方体状积水采空区的水平剖面和垂直剖面响应进行了正演,结果表明积水采空区会使感应电压升高,在水平剖面上最强的低阻异常响应出现在发射回线指向采空区中心时,但在垂直剖面上却出现在发射回线指向顶底板时。(本文来源于《煤炭学报》期刊2019年08期)

覃发兵,高志伟,解皓楠,徐振旺[5](2019)在《完全匹配层在时域有限元弹性波数值模拟中的应用》一文中研究指出完全匹配层(perfectly matched layer,PML)边界条件是消除人工边界虚假反射的经典方法之一,但不易在时域有限元方法中实现,尤其是求解二阶弹性波方程。为此,详细推导了PML在时域有限元法求解二阶位移弹性波方程中的加载过程,得到了含PML的有限元控制方程;通过数值算例,讨论了PML衰减参数中理论反射系数对PML吸收效果的影响以及在PML吸收层最外层加载狄利克雷边界条件对PML数值稳定性的影响。数值模拟结果表明:当PML吸收层厚度一定时,理论反射系数越小,PML吸收效果越好;当PML吸收层厚度为半个最大主波长时,理论反射系数小于(等于)10~(-5),PML吸收效果最优;虽然在PML吸收层的最外层加载狄利克雷边界条件可增强PML的数值稳定性,但对处于自由表面上的PML吸收层最外层部分,不可加载狄利克雷边界条件,否则会产生严重的虚假反射。(本文来源于《石油物探》期刊2019年04期)

王洪华,吕玉增,王敏玲,龚俊波,张智[6](2019)在《基于PML边界条件的二阶电磁波动方程GPR时域有限元模拟》一文中研究指出完全匹配层(PML)作为一种稳定高效的吸收边界条件,广泛应用于基于一阶电磁波动方程的探地雷达(GPR)数值模拟中.为解决基于二阶电磁波动方程的GPR数值模拟的吸收边界问题,本文借鉴二阶弹性波动方程的PML边界条件构建思想,提出了一种适合二阶电磁波动方程GPR时域有限元模拟的PML边界条件.从二阶电磁波动方程出发,基于复拉伸坐标变换,推导了PML算法的频域表达式;通过合理构造辅助微分方程,得到了PML算法的时域表达式,并以变分形式(弱形式)加载到GPR时域有限元方程中,实现了PML边界条件在二阶电磁波动方程GPR时域有限元模拟中的应用.在此基础上,对比了无边界条件、Sarma边界条件和PML边界条件下均匀模型的波场快照、单道波形、时域反射误差和能量衰减曲线,结果表明:PML边界条件的吸收效果要远优于Sarma边界条件,具有近似零反射系数.一个复杂介质模型的正演模拟验证了PML边界条件在非均匀地电结构中电磁波传播模拟的良好吸收效果.(本文来源于《地球物理学报》期刊2019年05期)

姜海[7](2019)在《浮π型防波堤运动和时域响应的有限元模拟研究》一文中研究指出借助ANSYS Workbench系统的G模型和HD模型计算浮体的辐射饶射,确定阻尼系数、剪力弯矩在内的参数值,形成云图和数理分析曲线,对浮π型防波堤运动和时域响状态进行有限元模拟分析。结果表明:浮π型防波结构的幅值响应更显著,在宽度相同时,浮π型防波结构的透射系数非常小,消浪效果显着。可为防波堤工程应用提供技术参考。(本文来源于《陕西水利》期刊2019年02期)

郭攀,卫洪涛,武文华,徐广涛,赵军[8](2018)在《层合压电材料冲击问题的时域间断Galerkin有限元方法求解》一文中研究指出构建了压电耦合动力学问题的时域间断Galerkin有限元方法,在此基础上针对冲击作用下压电材料耦合问题进行了数值模拟。强间断、高梯度的冲击荷载作用下,传统的时域连续Galerkin有限元方法在压电耦合动力学问题模拟时,间断的波阵面及层合界面处会出现强烈的虚假数值振荡,这类振荡使得问题求解的精度大大降低。为了消除这类高频数值振荡,依据所发展的时域Galerkin有限元方法原理,在最终的有限元方法求解公式中引入了比例刚度阻尼。冲击作用下一维、二维压电动力学问题算例结果表明,所发展的时域间断Galerkin有限元方法,较好地消除了这类虚假的数值振荡,并捕捉了应力波及电势波的波前波后间断特性。(本文来源于《振动与冲击》期刊2018年24期)

刘欣,岳慧清[9](2018)在《架空线路雷电感应电压的改进时域有限元法研究》一文中研究指出为了提高配电线路的安全可靠性并对线路防雷设计提供有价值的参考依据,基于Agrawal场线耦合模型,推导出了仅以传输线沿线电压作为求解变量的数值方法,实现了一种用于求解场线耦合模型改进电报方程的单变量时域有限元法(FETD)。针对叁相架空配电线路,分别计算了垂直排列、水平排列和架设地线叁种典型线路结构的感应雷过电压,通过与双变量的FETD法计算结果对比,验证了该方法的正确性。此外,通过计算复杂度分析,说明了本方法相对于双变量FETD法在效率上的优势。(本文来源于《华北电力大学学报(自然科学版)》期刊2018年04期)

朱国栋[10](2018)在《基于时域有限元的集成结构中多物理高效并行仿真方法研究》一文中研究指出近年来,随着无线通信技术的快速发展以及人们对便携化、高性能电子设备的需求,电子产品的研发设计一直致力于体积小型化和功能多样化。电子产品的封装集成密度越来越高。但是由于高密度的集成结构体积小、散热差,在器件工作时有较强的自热效应,这会使得器件的性能衰退。因此,仅分析单个物理场难以对集成器件的性能做出准确估计,必须借助多物理场分析手段。另外,由于集成结构的多物理场分析所求解的问题规模大,求解时间很长,就需要采用并行计算的方式进行求解。本文基于有限元方法提出了无源集成结构中电磁-热耦合算法以及有源集成结构中电-离子浓度-热耦合算法,并将算法在高性能并行计算平台(JAUMIN)上实现,使得该算法可并行求解大规模集成结构中的多物理问题。在无源集成结构的仿真模拟中,本文先无源集成滤波器中电磁-热效应和进行了研究,阐述了自热效应对器件S参数的影响。随后,本文对系统封装中由于芯片发热对其周围无源滤波器滤波特性的影响做了研究。在有源集成结构的仿真模拟中,本文详细描述了阻变存储器阻变现象,该物理现象是电流连续分布、热传导和离子迁移叁种物理过程耦合的结果。论文较为系统地研究了不同因素对阻变存储器阻变特性影响,并对1D1R阻变存储器叁维阵列的热串扰效应进行了模拟。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-04-13)

时域有限元论文开题报告

(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:

为了掌握山区窄悬索桥的抗风性能,以某山区大跨度加劲梁窄悬索桥为研究对象,采用谐波合成与FFT转换技术相结合的方法,构建模拟了山区窄悬索桥叁维脉动风场,并基于ANSYS大型有限元分析软件的APDL语言,建立山区大跨度窄悬索桥风振响应有限元模型,分析大跨度窄悬索桥结构抖振响应特性。结果表明:窄悬索桥的抖振位移响应时程表现为明显的限幅振动,可能会引发局部构件疲劳破坏。该加劲梁窄悬索桥的横向抖振位移上限值为16.4 cm,竖向位移振动上限值为8.8 cm,其横向抗弯刚度更小,出现横向弯曲振型频率会更低,需要采取一定的抗风措施加强横向刚度。

(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。

时域有限元论文参考文献

[1].张阔.增材制造技术中基于时域有限元方法的声波—弹性波耦合(一):理论[J].工业技术创新.2019

[2].周戈,盛光祖,李浩然.山区大跨窄悬索桥抖振响应时域有限元分析[J].城市道桥与防洪.2019

[3].田毅,黄新波,田文超,曹雯,朱永灿.交直流输电线路离子流场的时域混合有限元法[J].电机与控制学报.2019

[4].张永超,李宏杰,邱浩,廉玉广,李文.矿井瞬变电磁法的时域矢量有限元叁维正演[J].煤炭学报.2019

[5].覃发兵,高志伟,解皓楠,徐振旺.完全匹配层在时域有限元弹性波数值模拟中的应用[J].石油物探.2019

[6].王洪华,吕玉增,王敏玲,龚俊波,张智.基于PML边界条件的二阶电磁波动方程GPR时域有限元模拟[J].地球物理学报.2019

[7].姜海.浮π型防波堤运动和时域响应的有限元模拟研究[J].陕西水利.2019

[8].郭攀,卫洪涛,武文华,徐广涛,赵军.层合压电材料冲击问题的时域间断Galerkin有限元方法求解[J].振动与冲击.2018

[9].刘欣,岳慧清.架空线路雷电感应电压的改进时域有限元法研究[J].华北电力大学学报(自然科学版).2018

[10].朱国栋.基于时域有限元的集成结构中多物理高效并行仿真方法研究[D].浙江大学.2018

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