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基于隔离非线性的实体单元模型与计算效率分析

李佳龙 李钢 李宏男

李佳龙, 李钢, 李宏男. 基于隔离非线性的实体单元模型与计算效率分析[J]. 工程力学, 2019, 36(9): 40-49,59. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0383
引用本文: 李佳龙, 李钢, 李宏男. 基于隔离非线性的实体单元模型与计算效率分析[J]. 工程力学, 2019, 36(9): 40-49,59. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0383
LI Jia-long, LI Gang, LI Hong-nan. THE INELASTICITY-SEPARATED SOLID ELEMENT MODEL AND COMPUTATIONAL EFFICIENCY ANALYSIS[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(9): 40-49,59. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0383
Citation: LI Jia-long, LI Gang, LI Hong-nan. THE INELASTICITY-SEPARATED SOLID ELEMENT MODEL AND COMPUTATIONAL EFFICIENCY ANALYSIS[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(9): 40-49,59. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0383

基于隔离非线性的实体单元模型与计算效率分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0383
基金项目: 国家自然科学基金项目(51878112);中央高校基本科研业务费专项资金项目(DUT17ZD220);大连市高层次人才创新支持计划项目(2015R044,2017RD04)
详细信息
    作者简介:

    李佳龙(1991-),男,四川遂宁人,博士生,主要从事结构非线性分析等研究(E-mail:wekalee@163.com);李宏男(1957-),男,辽宁沈阳人,教授,博士,博导,主要从事结构工程抗震和结构健康检测等研究(E-mail:hnli@dlut.edu.cn).

    通讯作者: 李钢(1979-),男,辽宁葫芦岛人,教授,博士,博导,主要从事结构工程抗震等研究(E-mail:gli@dlut.edu.cn).
  • 中图分类号: TU375.6;TU311.4

THE INELASTICITY-SEPARATED SOLID ELEMENT MODEL AND COMPUTATIONAL EFFICIENCY ANALYSIS

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-13
  • 修回日期:  2019-01-04
  • 刊出日期:  2019-09-25

基于隔离非线性的实体单元模型与计算效率分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0383
    基金项目:  国家自然科学基金项目(51878112);中央高校基本科研业务费专项资金项目(DUT17ZD220);大连市高层次人才创新支持计划项目(2015R044,2017RD04)
    作者简介:

    李佳龙(1991-),男,四川遂宁人,博士生,主要从事结构非线性分析等研究(E-mail:wekalee@163.com);李宏男(1957-),男,辽宁沈阳人,教授,博士,博导,主要从事结构工程抗震和结构健康检测等研究(E-mail:hnli@dlut.edu.cn).

    通讯作者: 李钢(1979-),男,辽宁葫芦岛人,教授,博士,博导,主要从事结构工程抗震等研究(E-mail:gli@dlut.edu.cn).
  • 中图分类号: TU375.6;TU311.4

摘要: 实体有限元模型计算中往往需要较多的计算单元与结点数量,且这些单元状态判定以及大规模的刚度矩阵分解将消耗大量的计算资源,计算效率低。该文基于隔离非线性法理论建立了线性四面体与六面体等参单元分析模型,采用直接积分格式的6积分点替代六面体等参单元的8高斯点作为非线性应变插值点,能够在保证计算精度的同时提高单元状态判定效率。控制方程采用Woodbury公式与组合近似法联合求解,使得整个求解过程只有矩阵回代以及矩阵与向量的乘积,进一步提高了求解效率。基于时间复杂度的计算效率分析表明:随着结点自由度数目的增加,该文方法的计算效率相对传统变刚度法显著提高,数值算例验证了实体单元模型的正确性以及算法的高效性。

English Abstract

李佳龙, 李钢, 李宏男. 基于隔离非线性的实体单元模型与计算效率分析[J]. 工程力学, 2019, 36(9): 40-49,59. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0383
引用本文: 李佳龙, 李钢, 李宏男. 基于隔离非线性的实体单元模型与计算效率分析[J]. 工程力学, 2019, 36(9): 40-49,59. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0383
LI Jia-long, LI Gang, LI Hong-nan. THE INELASTICITY-SEPARATED SOLID ELEMENT MODEL AND COMPUTATIONAL EFFICIENCY ANALYSIS[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(9): 40-49,59. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0383
Citation: LI Jia-long, LI Gang, LI Hong-nan. THE INELASTICITY-SEPARATED SOLID ELEMENT MODEL AND COMPUTATIONAL EFFICIENCY ANALYSIS[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(9): 40-49,59. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0383
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