导读:本文包含了隐显式积分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:算法,积分,模型,结构,塑性,阻尼,步长。
隐显式积分算法论文文献综述
高源,刘海笑,李洲[1]（2019）在《适用于饱和砂土循环动力分析边界面塑性模型的显式积分算法》一文中研究指出基于适用于饱和砂土循环动力分析的边界面模型,利用修正广义Mises方法将其推广至叁维应力空间中,引入与状态相关的剪胀函数,采用历史最大加载面硬化准则,以反映饱和砂土排水条件下刚度变化、剪胀剪缩等特性。结合子增量步显式积分算法的思想,建立了适用于饱和砂土循环动力分析边界面模型的显式积分算法流程。借助有限元软件子程序接口,将该算法流程开发到有限元软件中,通过建立土体单元数值模型,对Toyoura砂在单调荷载和循环荷载下的叁轴试验工况进行模拟。结果表明,利用子增量步显式积分算法对模型进行积分,能够准确有效地模拟砂土的应力-应变曲线、以及砂土在单调和循环荷载作用下均展现的剪胀剪缩现象,验证了显式积分算法的有效性。通过设置不同的增量步长,验证了子增量步显式积分算法对于较小应变增量步的高度稳定性和收敛性。(本文来源于《岩土力学》期刊2019年10期）
葛世杰[2]（2018）在《ZXZ显式积分算法性态的数值模拟研究》一文中研究指出对于复杂超大规模自由度系统动力分析,显式算法相对于隐式算法在节省存储空间和提高计算效率上具有显着的优势,在很多情况下会成为首选甚或是唯一算法。但现有高效率显式算法均为条件稳定算法,这制约了该类算法在解决复杂工程实际问题中的广泛应用。为此,本文研究了一种称为ZXZ算法的显式算法,并且已经通过设计一个抽象的参数可调的两自由度系统,研究论证了该算法是一种精度与常平均加速度法等价的无条件稳定算法。该两自由度系统,可以实现体系二阶频率或二阶与一阶频率比值以及二阶数学阻尼比为任意大,也就是实现了对任意复杂体系的模拟研究。基于该两自由度系统关于算法稳定性和精度的研究结果,虽说理论上完全可以推论应用于复杂超大规模自由度系统,但基于该两自由度系统无法研究ZXZ算法的效率,所得到的算法稳定性和精度研究结果也可能受到工程界的质疑。有鉴于此,本文的主要目的之一是:通过设计一个抽象的自由度等多个参数可调的均匀介质出平面波动系统,实现对超大规模自由度系统的数值模拟,并借此重点研究ZXZ算法的稳定性、精度特别是效率问题,并简称为ZXZ算法的性态研究。通过将本文封闭波动系统相应研究结果与前述两自由度系统研究结果进行对比分析并合理融合,推论得到ZXZ算法关于复杂超大规模自由度封闭系统的稳定性、精度和计算效率的最终研究结果。本文对所论出平面波动系统考虑了固定边界封闭系统和法向透射边界开放系统两种情况。通过长期以来从事开放系统法向透射边界的研究,已经建立了一种称为ZXZ透射边界的新的法向透射边界。本文的另一个主要目的是:通过对上述出平面波动开放系统的数值模拟,研究ZXZ透射边界的稳定性、精度和效率问题。鉴于本文对封闭系统采用了无条件稳定算法,所以模拟计算中出现失稳现象既为人工边界所导致,这使得对人工边界性态的独立研究成为可能。将本文开放波动系统相应研究结果与前述两自由度系统研究结果进行对比分析并合理融合,即可推论得到ZXZ算法关于复杂超大规模自由度开放系统的稳定性、精度和计算效率的最终研究结果。算法的性态包括算法的精度、稳定性和效率。本文本着探讨算法性态的目的,通过对理论层面和数值模拟对ZXZ算法有限元数值模拟的精度、稳定性和效率问题给出讨论分析,着重开展了以下几个方面的的研究工作,并初步得到了一些有意义的结果:1、封闭系统中ZXZ算法的点源出平面波动数值模拟研究引入无量纲空间步长ε_x和时间离散化步长ε_t,二者之间满足关系ε_x=aε_t(ε_x,ε_t＜1.0)。通过理论研究,得出ZXZ算法的精度量级介于中点加速度法和线性加速度法之间,即介于2阶与3阶之间。通过出平面波动的数值模拟,与LL算法进行对比,进一步证实ZXZ算法的精度不低于LL算法,取较大的时间步长时,算法的精度也满足要求。ZXZ算法的无条件稳定性包括对于任意a值与阻尼比都稳定。通过对算法的数值模拟,得出在零阻尼的情况下,当a≥1时,ZXZ算法和LL算法均能保持稳定。在有阻尼的情况下,给定阻尼比,LL算法随着a值的减小算法逐渐失稳,且a值越大,算法失稳的时间越早;给定a值,LL算法随着阻尼比的增加算法逐渐失稳,且阻尼比越大,算法失稳的时间越早。而对于ZXZ算法,取任意a值和阻尼比算法均保持稳定。ZXZ算法是一种高效的显式算法。通过对整体刚度矩阵存储的理论分析和大量的计算耗时统计,证明了ZXZ算法的计算耗时与自由度的一次方成正比。2、开放系统中ZXZ算法的点源出平面波动数值模拟研究在开放系统中,ZXZ算法所表现出来的性态与封闭系统中类似。引入ZXZ透射边界,同样通过理论分析和数值模拟两方面进一步证实该算法的精度不低于LL算法,在稳定性方面该算法表现出无条件稳定的特性。ZXZ透射边界的引入,通过减小人工边界的尺度也就是极大减少体系自由度的数量来实现,因此极大提高了算法的效率。(本文来源于《东北电力大学》期刊2018-06-01）
张鸿嘉[3]（2018）在《结构动力学显式时程积分算法性能分析及设计》一文中研究指出动态系统的瞬态分析从计算机时代开始就一直处于工程力学计算方法研究的前沿。传统时程积分算法的性能已不能满足工程结构分析和设计的需要,研究和改进结构动力学时程积分算法的数值性能,发展高效的时程积分算法已成为当务之急。本文研究了显式时程积分算法的数值特性,提出了两种具有数值阻尼特性的时程积分显式新算法。本文主要研究内容如下:第一种显式新算法基于广义单步单解算法(GSSSS)的基本构造原理,引入时程积分显式Chang算法的积分参数形式,分析算法的精度、超调特性、数值阻尼和线性稳定性,设计了一种显式积分新算法。并且,基于分离式设计方法,引入了Chang算法中设计参数基于结构特性的概念设计了一种显式新算法。通过研究时程积分算法的数值特性,分析并推导了算法中设计参数的取值或取值范围,最后将设计参数转换为谱半径ρ的函数,以达到调节算法数值阻尼的作用。理论分析表明,本文提出的两种结构动力学时程积分显式新算法具有二阶精度、自起步、速度和位移0阶超调、线性无条件稳定和可控的数值阻尼。并且基于分离式算法设计思想设计的显式新算法可涵盖CR算法和KR-α法。当算法求解非线性动力响应问题时,可控变量ρ显著提高了算法的收敛性。单自由度和多自由度数值算例分析表明,两类显式算法的精度要高于一般α类算法。最后将第二种显式新算法应用于非线性动力响应问题的求解,展示了算法的有效性和稳定性。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-05-01）
李舰,王鹏月,海路,朱彦华,蔡国庆[4]（2018）在《膨胀性非饱和土本构模型的隐式和显式积分算法的比较》一文中研究指出对比膨胀性非饱和土本构模型的隐式和显式积分算法的精度和收敛性。该模型区分了膨胀性非饱和土宏观、微观孔隙的力学行为间及持水特性间的差异,并考虑力学与持水行为间的相互影响。模型较为复杂,建立过程中采用边界面理论、多重塑性机制、多个硬化参数、耦合硬化方程等。利用Euler向前算法,并结合自动分步技术及多重塑性机制发生判断方法,对该模型提出一种显式应力积分算法。其次,利用该算法及已有的隐式算法对不同计算步长的应变控制试验进行计算及对比,以此讨论2种算法的精度和收敛性。对比结果为复杂模型的应力积分算法的选取提供了依据。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2018年07期）
张书豪[5]（2017）在《显式积分算法及叁角形壳单元在OpenSees中的集成与应用》一文中研究指出近年来,工程结构抵御极端灾害及抗倒塌研究成为重要学术前沿。在倒塌模拟等强非线性的问题中,隐式积分算法容易出现收敛性问题。而显式积分算法因不存在收敛性问题,在这类模拟中具有独特的优势。OpenSees作为一种开源有限元计算软件,因其高度透明、高度自由的特点受到了研究者们的广泛关注,但其显式积分算法求解模块功能较弱,只集成了最基本的中心差分法,该算法不能确保求解方程组解耦,无法发挥显式积分算法的计算优势,实用性较差。基于上述问题,本文基于中心差分法和蛙跳法提出一种显式积分算法,并研究了适用于该显式积分算法的阻尼模型。同时针对OpenSees中壳单元方面功能的不足,提出了一种新型叁角形平板壳单元。其后将研究成果集成于OpenSees软件中,最后分别通过算例对各功能模块进行了验证和分析。本文主要工作如下:(1)研究了显式积分算法及适用于显式积分算法的阻尼模型。基于中心差分法和蛙跳法建立了一种显式积分算法及其修正格式,推导了其稳定性条件,并分析了Rayleigh阻尼对于本文提出的显式积分算法稳定性的影响。根据结果给出了几种适用于显式积分算法的阻尼模型方案,并利用数值算例对算法和阻尼模型的性能进行了讨论。结果表明,本文提出的显式积分算法具有较好的计算精度,与隐式积分算法相比数值阻尼较低,且在计算强非线性问题时不存在收敛性问题,具有一定的计算优势。(2)提出了一种新型叁节点叁角形平板型壳元。采用优选平面膜元和板弯曲元,构造了一种新型叁节点叁角形平板壳单元DKGT,以及适用于几何非线性问题的拓展形式NLDKGT,并通过叁角形壳单元经典算例验证了此壳单元的性能。计算结果表明该叁角形壳单元具有较高的计算精度和抗闭锁能力,且能够改善在计算中因单元翘曲导致的计算不收敛现象,在模拟构件屈曲时,相比OpenSees中的其他壳元具有一定优势。(3)在OpenSees中集成了显式积分算法、阻尼模型和平板壳单元。介绍了各功能模块的集成过程,并详细说明了各功能模块的实现方法。(4)采用显式积分算法进行了大型结构的抗震计算和倒塌分析。计算结果证明了本文提出并集成的显式积分算法具有较广泛的适用和较高的计算精度,为工程结构在极端灾害中的灾变行为研究提供了一种有效的工具。(本文来源于《清华大学》期刊2017-06-01）
李石,杨迪雄[6]（2016）在《一族无条件稳定和精度可控的时程积分显式算法》一文中研究指出利用离散控制理论,针对结构动力学方程时程积分提出了一种新的无条件稳定、精度可控的显式算法。新算法采用显式位移、速度递推式,并利用Z变换获得相应的传递函数,将叁个常用Newmark算法的极点带入特征方程。通过比较递推式的系数,引入正变量s,得到广义的系数。理论分析表明无条件稳定显式新算法具有二阶精度、零振幅衰减率和自起步特性,且周期延长率作为衡量算法精度的一个重要指标可以用变量s予以控制,而显式Newmark算法只是新算法的特例。此外,建立了线性和非线性系统的稳定性条件。最后,采用新算法进行弹塑性高层建筑结构地震响应分析,结果展示了新算法的有效性和精度可控性。(本文来源于《工程防震减灾新技术、新进展和新应用（上）》期刊2016-10-27）
冉田苒,王涛,周惠蒙,邱法维[7]（2016）在《一种无条件稳定的显式数值积分算法》一文中研究指出显式直接积分方法利用已知信息求解位移,不需要迭代过程,特别适合于拟动力试验。然而大多数显式积分方法条件稳定,难以应用于受高阶振型影响较大结构的拟动力试验。基于隐式无条件稳定的HHT-α法,提出了一种新的显式算法,利用谱半径分析证明了该算法具有无条件稳定的特点。最后通过数值模拟验证了该算法的数值特征。(本文来源于《防灾减灾工程学报》期刊2016年01期）
朱其志,赵伦洋,刘海旭,邵建富[8]（2016）在《Shao-Zhu-Su岩石流变模型的快速显式积分算法及比较研究》一文中研究指出基于对Shao-Zhu-Su岩石力学流变模型及其数值算法的分析,发现传统积分算法在处理流变卷积方程时存在变量存储量大和计算效率低的缺点。运用数学变换和Taylor展开提出2种显式积分算法,即非线性显式积分算法(NEIA)和线性显式积分算法(LEIA)。通过蠕变和松弛数值试验对新算法进行验证和比较。提出的显式积分算法变量存储量较少,且避免与加载历史有关的累积求和运算,从而明显提高计算效率,使得此类内时流变模型更适合于大型岩体结构分析。需要指出的是,建议的数值积分方法也可用于其他积分型流变模型的数值处理。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2016年02期）
杨超,肖守讷,鲁连涛[9]（2015）在《基于双步长的显式积分算法》一文中研究指出为了建立精度更高、稳定性更好的显式积分算法,在双步长线性加速度假设的条件下,通过积分推导,提出了双步长显式法和修正双步长显式法。对这两种新方法进行了稳定性、精度和截断误差分析,并通过算例对两种新方法、中心差分法和解析解进行比较。结果表明,无阻尼情况下,双步长显式法是不稳定的,而修正双步长显式法与中心差分法具有相同的稳定条件;大步长情况下修正双步长显式法和中心差分法的幅值误差小于双步长显式法;小步长情况下修正双步长显式法的阻尼比误差和周期误差都比中心差分法小,具有良好的综合性能。(本文来源于《振动与冲击》期刊2015年01期）
任晓丹[10]（2014）在《弹塑性损伤本构关系的显式积分算法研究》一文中研究指出首先引入弹塑性损伤本构关系,分别从材料软化与残余应变两个方面,描述伪脆性材料的非线性行为.针对结构动力分析中的强非线性问题,给出了弹塑性损伤本构关系的显式积分算法.算法中引入算子分解的思想,将弹塑性本构关系分成塑性与损伤两个模块.首先求解塑性模块,根据有效应空间塑性演化公式,采用前进欧拉算法,直接构造塑性演化的预测值,并且根据屈服函数的漂移构造了误差限公式,作为衡量显式算法精度的指标.将塑性模块求解的结果代入损伤模块,可以方便地求得损伤变量的演化,并最终得到更新后的应力.整个求解过程不需要迭代,可最大程度的算法稳定性.将论文建立的本构关系显式算法与结构分析显式算法结合,构造了结构显式分析方法,并模拟了两个经典算例,算例结果验证了论文方法的有效性.(本文来源于《固体力学学报》期刊2014年S1期）
隐显式积分算法论文开题报告
（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：
对于复杂超大规模自由度系统动力分析,显式算法相对于隐式算法在节省存储空间和提高计算效率上具有显着的优势,在很多情况下会成为首选甚或是唯一算法。但现有高效率显式算法均为条件稳定算法,这制约了该类算法在解决复杂工程实际问题中的广泛应用。为此,本文研究了一种称为ZXZ算法的显式算法,并且已经通过设计一个抽象的参数可调的两自由度系统,研究论证了该算法是一种精度与常平均加速度法等价的无条件稳定算法。该两自由度系统,可以实现体系二阶频率或二阶与一阶频率比值以及二阶数学阻尼比为任意大,也就是实现了对任意复杂体系的模拟研究。基于该两自由度系统关于算法稳定性和精度的研究结果,虽说理论上完全可以推论应用于复杂超大规模自由度系统,但基于该两自由度系统无法研究ZXZ算法的效率,所得到的算法稳定性和精度研究结果也可能受到工程界的质疑。有鉴于此,本文的主要目的之一是:通过设计一个抽象的自由度等多个参数可调的均匀介质出平面波动系统,实现对超大规模自由度系统的数值模拟,并借此重点研究ZXZ算法的稳定性、精度特别是效率问题,并简称为ZXZ算法的性态研究。通过将本文封闭波动系统相应研究结果与前述两自由度系统研究结果进行对比分析并合理融合,推论得到ZXZ算法关于复杂超大规模自由度封闭系统的稳定性、精度和计算效率的最终研究结果。本文对所论出平面波动系统考虑了固定边界封闭系统和法向透射边界开放系统两种情况。通过长期以来从事开放系统法向透射边界的研究,已经建立了一种称为ZXZ透射边界的新的法向透射边界。本文的另一个主要目的是:通过对上述出平面波动开放系统的数值模拟,研究ZXZ透射边界的稳定性、精度和效率问题。鉴于本文对封闭系统采用了无条件稳定算法,所以模拟计算中出现失稳现象既为人工边界所导致,这使得对人工边界性态的独立研究成为可能。将本文开放波动系统相应研究结果与前述两自由度系统研究结果进行对比分析并合理融合,即可推论得到ZXZ算法关于复杂超大规模自由度开放系统的稳定性、精度和计算效率的最终研究结果。算法的性态包括算法的精度、稳定性和效率。本文本着探讨算法性态的目的,通过对理论层面和数值模拟对ZXZ算法有限元数值模拟的精度、稳定性和效率问题给出讨论分析,着重开展了以下几个方面的的研究工作,并初步得到了一些有意义的结果:1、封闭系统中ZXZ算法的点源出平面波动数值模拟研究引入无量纲空间步长ε_x和时间离散化步长ε_t,二者之间满足关系ε_x=aε_t(ε_x,ε_t＜1.0)。通过理论研究,得出ZXZ算法的精度量级介于中点加速度法和线性加速度法之间,即介于2阶与3阶之间。通过出平面波动的数值模拟,与LL算法进行对比,进一步证实ZXZ算法的精度不低于LL算法,取较大的时间步长时,算法的精度也满足要求。ZXZ算法的无条件稳定性包括对于任意a值与阻尼比都稳定。通过对算法的数值模拟,得出在零阻尼的情况下,当a≥1时,ZXZ算法和LL算法均能保持稳定。在有阻尼的情况下,给定阻尼比,LL算法随着a值的减小算法逐渐失稳,且a值越大,算法失稳的时间越早;给定a值,LL算法随着阻尼比的增加算法逐渐失稳,且阻尼比越大,算法失稳的时间越早。而对于ZXZ算法,取任意a值和阻尼比算法均保持稳定。ZXZ算法是一种高效的显式算法。通过对整体刚度矩阵存储的理论分析和大量的计算耗时统计,证明了ZXZ算法的计算耗时与自由度的一次方成正比。2、开放系统中ZXZ算法的点源出平面波动数值模拟研究在开放系统中,ZXZ算法所表现出来的性态与封闭系统中类似。引入ZXZ透射边界,同样通过理论分析和数值模拟两方面进一步证实该算法的精度不低于LL算法,在稳定性方面该算法表现出无条件稳定的特性。ZXZ透射边界的引入,通过减小人工边界的尺度也就是极大减少体系自由度的数量来实现,因此极大提高了算法的效率。
（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。
隐显式积分算法论文参考文献
[1].高源,刘海笑,李洲.适用于饱和砂土循环动力分析边界面塑性模型的显式积分算法[J].岩土力学.2019
[2].葛世杰.ZXZ显式积分算法性态的数值模拟研究[D].东北电力大学.2018
[3].张鸿嘉.结构动力学显式时程积分算法性能分析及设计[D].大连理工大学.2018
[4].李舰,王鹏月,海路,朱彦华,蔡国庆.膨胀性非饱和土本构模型的隐式和显式积分算法的比较[J].岩石力学与工程学报.2018
[5].张书豪.显式积分算法及叁角形壳单元在OpenSees中的集成与应用[D].清华大学.2017
[6].李石,杨迪雄.一族无条件稳定和精度可控的时程积分显式算法[C].工程防震减灾新技术、新进展和新应用（上）.2016
[7].冉田苒,王涛,周惠蒙,邱法维.一种无条件稳定的显式数值积分算法[J].防灾减灾工程学报.2016
[8].朱其志,赵伦洋,刘海旭,邵建富.Shao-Zhu-Su岩石流变模型的快速显式积分算法及比较研究[J].岩石力学与工程学报.2016
[9].杨超,肖守讷,鲁连涛.基于双步长的显式积分算法[J].振动与冲击.2015
[10].任晓丹.弹塑性损伤本构关系的显式积分算法研究[J].固体力学学报.2014
论文知识图
