大型结构三维地震反应分析并行计算方法研究.pdf


beplayapp体育下载分类:论文 | 页数:约164页 举报非法beplayapp体育下载有奖
1/164
下载提示
  • 1.该资料是网友上传的,本站提供全文预览,预览什么样,下载就什么样。
  • 2.下载该beplayapp体育下载所得收入归上传者、原创者。
  • 3.下载的beplayapp体育下载,不会出现我们的网址水印。
1/164
beplayapp体育下载列表 beplayapp体育下载介绍
摘 要
随着科学技术的快速进步和经济条件的迅速改善,世界各地对大型结
构的需求越来越多。对这些大型结构进行地震反应分析时,存在两个科学
技术上的挑战:(1)结构有限元模型的单元数和自由度数巨大;(2)该类
结构受高阶振型影响较大,需要建立高阶的求解方程。并行计算技术的出
现,为顺利的求解该类型结构,确保计算精度,提供了很好的方法和手段。
本研究利用并行计算技术,研究了大型结构的地震反应分析方法。研究内
容主要包括以下几个方面:
1.深入研究了区域剖分方法的国内外研究现状,对部分方法编制了
C/C++程序并进行区域剖分效果的对比,分析了各个方法的优缺点及适用
范围。
2.对各种区域分解算法进行了深入的研究,分析总结了各种常用算
法的优缺点。
3.专门对子结构分析方法进行了研究,编制了相应的 C/C++程序,
并利用 ANSYS 作前处理器,得到相应的结构刚度矩阵和荷载矩阵后,对
二个单元和四个单元的简单悬臂梁进行了试验性并行计算算法的研究,此
方法的详细研究为后续方法的研究奠定了基础。
4.详细研究了 BDD(Balancing Domain Decomposition)方法,BDD
方法是一种子结构方法,其主要是把结构分成若干个子区域,每个子区域
分成区域与区域间的边界节点和剩余的内部节点,每个子区域首先进行自
由度静力凝聚,形成界面节点自由度方程。然后应用 BDD 预处理子的预
处理共轭梯度法求解各个界面方程,在求解过程中要交换界面之间的信
息,最终得到各个节点的位移和应力情况。
5.基于区域分解算法对结构的静力和动力问题进行了并行计算方法
研究,在进行大型结构的动力并行计算分析时,利用 Newmark-β 法对时
I
间离散化积分。对于动力分析,基于 ADVENTURE 编制了并行计算程序,
实例证明,编译的程序可以用于大型结构的动力并行计算分析。
6.基于区域分解算法对静力非线性和动力非线性有限元进行了并行
计算方法的研究,在非线性方程求解中,在每个荷增量步内采用了牛顿-
拉夫逊迭代法,在牛顿-拉夫逊的每个迭代步内使用了共轭梯度法进行相
应的迭代计算,对于动力非线性分析,也基于 ADVENTURE 编制了并行
计算程序,实例证明,编译的程序可以用来求解大型结构的动力非线性反
应。
7.应用上述方法对意大利的万神庙进行了三维地震反应分析,该结构
总共划分为 1,329,027 个四结点的四面体单元,结果表明,当采用 96 个计
算节点时,只需要短短的十一分钟左右的计算时间。
关键词:结构动力分析;非线性;区域分解;并行计算;地震反应分析



II
ABSTRACT
With the development of science and technology and the rapid expansion
of economies, a large number of large-scale structures are built around the
world. There are two technical challenges in the earthquake response analysis
of these large-scale structures: (1) the number of elements of the finite element
models of these structures and the number of degrees of freedom are so huge;
(2) these structures are affected by higher order mode and a large number of
equations are needed to better analyze the structural response. In order to solve
t

大型结构三维地震反应分析并行计算方法研究 来自beplayapp体育下载www.apt-nc.com转载请标明出处.

非法内容举报中心
beplayapp体育下载信息
  • 页数164
  • 收藏数0 收藏
  • 顶次数0
  • 上传人zhufutaobao
  • 文件大小4.76 MB
  • 时间2021-10-31