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桿件軸向受迫振動(dòng)的Galerkin有限元EEP法自適應(yīng)求解

作者:邢沁妍; 楊青浩; 陸琛宇; 楊杏 清華大學(xué)土木工程系; 土木工程安全與耐久教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 北京100084

摘要:基于單元能量投影(element energy projection,EEP)法自適應(yīng)分析在桿件靜力問題以及離散系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程組中所取得的成果,以直桿軸向受迫振動(dòng)為例,研究并建立了一種在時(shí)間域和一維空間域同時(shí)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)分析的方法.該方法在時(shí)間和空間兩個(gè)維度都采用連續(xù)的Galerkin有限元法(finite element method,FEM)進(jìn)行求解,根據(jù)半離散的思想,由空間有限元離散將模型問題的偏微分控制方程轉(zhuǎn)化為離散系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程組,對(duì)該方程組進(jìn)行時(shí)域有限元自適應(yīng)求解;然后再基于空間域超收斂計(jì)算的EEP解對(duì)空間域進(jìn)行自適應(yīng),直至最終的時(shí)空網(wǎng)格下動(dòng)位移解答的精度逐點(diǎn)均滿足給定誤差限要求.文中對(duì)其基本思想、關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)施策略進(jìn)行了闡述,并給出了包括地震波輸入下的典型算例以展示該法有效可靠.

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