国家自然科学基金(11002053)
- 作品数：3 被引量：19H指数：3
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- 基于边光滑有限元法的剪切变形板几何非线性分析被引量：7
- 2011年
- 为改善在计算板的几何非线性问题时有限元法系统过硬的数值缺陷,提高计算精度,在考虑剪切变形的von Karman假设下,基于全拉格朗日描述方法,将边光滑有限元法应用于板的几何非线性分析.计算公式基于1阶剪切变形理论,并采用离散剪切间隙有效地消除剪切自锁.在三角形单元的基础上进一步形成边界光滑域,在每个光滑域内对应变进行光滑操作并进行数值积分,并通过光滑Galerkin弱形式得到离散方程.数值算例的结果表明:基于边的光滑操作在一定程度上软化数值模型,改善传统有限元系统过刚的数值缺陷,提高数值解的精度.
- 崔向阳李光耀
- 关键词：非线性有限元法
- 基于边光滑三角形壳元和统一计算架构的板料成形仿真并行计算方法被引量：5
- 2012年
- 针对板料成形过程仿真中计算效率低以及四边形单元几何逼近性差的问题,提出一种基于边光滑三角形壳元(Edge-based smoothed triangular shell element,EST)和图形处理器(Graphics processing unit,GPU)的板料成形并行计算方法。根据EST壳元及板料成形过程显式求解的特点,该方法采用将最小计算单位与线程一一对应的方式进行数组的求解,同时,采用并行缩减的方法进行单值的求解,实现了整个计算过程的细粒度并行。考虑到GPU并行计算系统的特点,采用由CPU进行主控,由GPU进行数值求解的程序架构,并以统一计算架构(Compute unified device architecture,CUDA)作为GPU编程环境,编制相应的程序。通过算例表明,与传统CPU串行计算方法相比,在计算精度一致的情况下,当计算模型单元数超过20 000个时,基于GPU的并行计算方法可以获得35倍以上的计算加速比,显著减少板料成形仿真的计算时间。
- 蔡勇王琥李光耀崔向阳郑刚
- 关键词：板料成形并行计算图形处理器
- 基于一种新型三角形壳元的汽车车身部件模态分析被引量：8
- 2011年
- 针对现有的三角形壳元难以用于汽车车身模态分析的问题,提出一种基于边光滑的三角形壳元用于汽车车身部件的模态分析。壳单元公式基于一阶剪切变形理论,并采用离散剪切间隙有效地消除剪切自锁。问题模型首先离散成可自动生成的非结构三角形网格,并在三角形网格的基础上进一步形成基于边的积分区域。提出一种基于边的局部坐标系统,并在局部坐标系内通过梯度光滑技术获得积分域内的光滑应变,从而调节系统刚度,有效地改善结果的精度。基于光滑迦辽金格式构造离散系统方程,并建立基于边光滑三角形壳元的刚度矩阵和质量矩阵列式,对复杂的汽车车身部件进行模态分析。通过与现有软件和参考结果的对比,验证所提算法的有效性和高精度。
- 崔向阳李光耀徐峰祥
- 关键词：模态分析
