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計算固體力學
(2019年北京航空航天大學出版社出版的圖書)
鎖定
- 中文名
- 計算固體力學
- 外文名
- computational solid mechanics
- 常見問題
- 靜力學問題等
- 類 型
- 名詞
計算固體力學有限元法
前二者的特點是直接對微分方程進行離散,但尚不能用於複雜幾何形狀的力學問題的求解。後二者區別於有限元法的是分別只在邊界上或域內一個方向上離散,而在域內或域內另一方向上仍解析地滿足微分方程,從而使未知量減少,可方便地應用於一定類型的問題。
計算固體力學常見問題
由於數值分析方法和計算機技術的發展,計算固體力學研究和應用的領域不斷擴大,解題能力成數量級地提高。常見的工程問題有:
①靜力學問題。離散化後歸結為求解線性代數方程組,常見於求解結構的應力和變形。
②特徵值問題。離散化後歸結為求解矩陣的特徵值和特徵向量問題,常見於求解結構或系統的頻率和振型、穩定極限載荷和屈曲形狀 。
③ 動態響應問題。離散化後得到一常微分方程組,對它可直接數值積分或利用先求得特徵向量將它轉換為一組互不耦合的常微分方程,再進行積分求解;常見於求解結構的動態響應和波的傳播。在解題上,已能對未知量達幾萬個的整架飛機、整艘船艇或整個建築物進行詳細的靜動力分析,並得到滿意的結果。
對於粘彈(塑)性等物理非線性問題、大變形和後屈曲等幾何非線性問題、含裂紋的非連續問題、複合材料和結構的非均質問題以及結構與基礎、結構與流體、變形與熱等耦合問題,計算固體力學也取得很大進展,並在很多重要問題中得到成功的應用。對於非線性問題,一般採用增量解法將它們轉化為一系列線性問題求解。
計算固體力學發展方向
計算固體力學的發展方向是:①在應用方面,充分利用計算機圖像、數據庫、人工智能等技術,並可與優化設計 、可靠性設計等相結合,發展多功能、自動化的通用或專用工程軟件系統。②在數值方法方面,研究多種方法的綜合應用,研究大型系統的非線性分析、隨機分析、耦合分析的有效方案,改進其穩定性和收斂性,提高其精度和效率。
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- 參考資料
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- 1. 計算固體力學 .噹噹網[引用日期2020-04-02]