能量守恒逐步积分方法在工程结构动力分析中的应用

作者：潘天林; 吴斌; 郭丽娜; 陈永盛

来源：工程力学, 2014, (09): 21-27.

• 能量守恒
• 数值稳定
• 几何非线性
• 空间网架
• 有限单元法 energy conservation
• numerical stability
• geometric nonlinearity
• truss structure
• finite element method

该文讨论了考虑几何非线性动力方程数值积分方法,对比了常用的平均加速度方法(AAM)与M.A.Crisfield提出的能量守恒方法离散等式的差别。基于共旋方法编写了非线性有限元程序,并采用单摆作为验证算例,计算结果与解析解一致,验证了程序的可靠性。然后对平面桁架模型和某实际工程中的空间正放四角锥网架进行动力计算。算例分析表明随着时间积分步长的加大,平均加速度方法的计算结果都会出现不稳定的情况,而能量守恒积分算法表现出良好的稳定性。建议在非线性动力计算中使用能量守恒积分算法。

• 出版日期2014
• 单位哈尔滨工业大学