具有分数导数型本构关系的粘弹性柱的动力稳定性 被引量：16

1

作者 李根国 朱正佑 程昌钧 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期250-258,共9页

研究简支的受轴向周期激励的粘弹性柱动力稳定性 ,柱的材料满足分数导数型本构关系·　建立了描述粘弹性柱动力学行为的弱奇异性Volterra积分_偏微分方程 ,利用Galerkin方法将其化归为弱奇异性Volterra积分_常微分方程·　利用... 研究简支的受轴向周期激励的粘弹性柱动力稳定性 ,柱的材料满足分数导数型本构关系·　建立了描述粘弹性柱动力学行为的弱奇异性Volterra积分_偏微分方程 ,利用Galerkin方法将其化归为弱奇异性Volterra积分_常微分方程·　利用平均化方法的思想给出了粘弹性柱运动稳定状态的存在性条件·　给出一种新的计算方法 ,克服了存储整个响应历史数据的困难 ,并给出了数值算例 。 展开更多

关键词 粘弹性柱 分数导数型本构关系 平均化方法 微分方程 动力稳定性

下载PDF 职称材料

浅谈高性能计算的地位及应用 被引量：15

2

作者 李根国 桂亚东 刘欣 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2006年第9期3-4,18,共3页

高性能计算已被公认为继理论科学和实验科学之后,人类认识世界改造世界的第三大科学研究方法。高性能计算应用在高性能计算技术的支持下为我国的科技创新作出了巨大贡献,并且和高性能计算技术在相辅相成中不断发展。从应用的角度概要总... 高性能计算已被公认为继理论科学和实验科学之后,人类认识世界改造世界的第三大科学研究方法。高性能计算应用在高性能计算技术的支持下为我国的科技创新作出了巨大贡献,并且和高性能计算技术在相辅相成中不断发展。从应用的角度概要总结了高性能计算的作用和地位,列举了几个产业化相关的高性能计算应用,介绍了作为公共服务平台的上海超级计算中心的情况。 展开更多

关键词 高性能计算 超级计算中心 运算性能

下载PDF 职称材料

非线性粘弹性Timoshenko梁动力学行为的分析 被引量：6

3

作者 李根国 朱正佑 程昌钧 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2001年第3期346-351,共6页

本文讨论了有限变形粘弹性Timoshenko梁的动力学行为。首先由Timoshenko梁的理论和分数导数型本构关系给出了梁的控制方程。其次为了便于求解,采用Galerkin方法对系统进行了简化,并比较了1阶和2阶截断系统的动力学性质,它们具有相同的... 本文讨论了有限变形粘弹性Timoshenko梁的动力学行为。首先由Timoshenko梁的理论和分数导数型本构关系给出了梁的控制方程。其次为了便于求解,采用Galerkin方法对系统进行了简化,并比较了1阶和2阶截断系统的动力学性质,它们具有相同的定性性质,说明Galerkin方法的合理性。给出了求解包含分数积分的积分-微分方程的一种新方法,以便求解系统的长时间的解。综合利用非线性动力系统中的经典方法,揭示了梁在有限变形情况下丰富的动力学行为,并分别考察了载荷参数和材料参数对结构的动力学行为的影响。 展开更多

关键词 非线性粘弹性Timoshenko梁 梁控制方程 有限变形 载荷参数 分数导数型本构关系 有限变形 GALERKIN方法 分数导数计算方法 动力学行为 非线性积分-微分方程组

下载PDF 职称材料

列车车辆设备安装的过渡件结构优化和应用 被引量：3

4

作者 李根国 范怀良 丁峻宏 《计算机辅助工程》 2014年第3期54-59,共6页

对某型号列车车辆下部设备安装的过渡件进行结构分析,发现结构强度冗余较大.为提高材料使用率,减小列车整车整备质量,开展结构轻量化设计研究并提出改进措施.对常用底架设备安装方式进行有限元分析,利用OptiStruct对过渡件进行拓扑优化... 对某型号列车车辆下部设备安装的过渡件进行结构分析,发现结构强度冗余较大.为提高材料使用率,减小列车整车整备质量,开展结构轻量化设计研究并提出改进措施.对常用底架设备安装方式进行有限元分析,利用OptiStruct对过渡件进行拓扑优化.根据材料工艺成型特点和结构安全要求对结构进行重新设计,并对新结构进行形状优化,获得最佳优化效果的结构设计方案. 展开更多

关键词 过渡件 轻量化 拓扑优化 形状优化 OptiStruct

下载PDF 职称材料

具有分数导数本构关系的非线性粘弹性Timoshenko梁动力学行为分析 被引量：7

5

作者 李根国 朱正佑 等 《非线性动力学学报》 2001年第1期19-26,共8页

本文利用分数导数型本构关系建立了在有限变形情况下Timoshenko梁的控制方程并利用Galerkin方法进行简化。然后利用一种存储部分历史数据的分数积分的计算方法对梁的控制方程进行求解。考察了载荷参数和分数导数参数对梁振动的影响，并... 本文利用分数导数型本构关系建立了在有限变形情况下Timoshenko梁的控制方程并利用Galerkin方法进行简化。然后利用一种存储部分历史数据的分数积分的计算方法对梁的控制方程进行求解。考察了载荷参数和分数导数参数对梁振动的影响，并采用非线性动力学中的各种数值方法，如时程曲线、功率谱、相图、Poincare截面等，揭示了非线性粘弹性Timoshenko梁丰富的动力学行为。 展开更多

关键词 粘弹性 TIMOSHENKO梁 分数导数本构关系 非线性动力系统 分叉 混沌

下载PDF 职称材料

曙光4000A应用软件二进制兼容性测试与性能评价研究

6

作者 李根国 李丽君 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期1089-1091,共3页

对工程科学计算的主要大型商业软件(用户只能购买二进制执行码),如Nastran,Ansys,LSDyna,Fluent等在曙光4000A超级服务器上进行了移植和性能测试.结果表明,商业化应用软件都能在曙光4000A上运行,表明曙光4000A具有良好的兼容性和可扩展性.

关键词 商业软件 超级计算机 二进制兼容性

下载PDF 职称材料

一类动力系统的轨道控制和混沌控制

7

作者 李根国 朱正佑 《非线性动力学学报》 1998年第4期346-355,共10页

本文提出了动力系统ｘ＋ｘ（１－）（ｘ－ａ）＝０的轨道控制问题，通过周期阶梯激励把系统中的无界娄道控制为有界周期闭轨；构造了一种非一性反馈控制器，实现了系统在阻尼和强扩励下的混沌的镇定控制，该方法比通常的线形反控制方法... 本文提出了动力系统ｘ＋ｘ（１－）（ｘ－ａ）＝０的轨道控制问题，通过周期阶梯激励把系统中的无界娄道控制为有界周期闭轨；构造了一种非一性反馈控制器，实现了系统在阻尼和强扩励下的混沌的镇定控制，该方法比通常的线形反控制方法更加有效。 展开更多

关键词 动力系统 混沌 混沌控制 轨道控制

下载PDF 职称材料

盾构隧道地震响应的三维数值模拟方法及应用 被引量：18

8

作者 丁峻宏 金先龙 +2 位作者 郭毅之 曹伟飚 李根国 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1430-1436,共7页

在盾构隧道传统抗震分析方法基础上,针对上海一新建盾构越江隧道,提出以完全拟实仿真为特点的大规模盾构隧道地震响应的三维数值模拟方法,建立包括地基土、盾构隧道以及联络通道等多个对象在内的三维分析模型,整体的单元数和节点数均达... 在盾构隧道传统抗震分析方法基础上,针对上海一新建盾构越江隧道,提出以完全拟实仿真为特点的大规模盾构隧道地震响应的三维数值模拟方法,建立包括地基土、盾构隧道以及联络通道等多个对象在内的三维分析模型,整体的单元数和节点数均达到了4×106左右。模型考虑地基土的材料非线性,以及土体–隧道间、管片–管片间的接触非线性因素,最后利用动态显式算法及其关键技术进行基于高性能计算机的大规模地震响应分析。计算结果反映地基土–盾构隧道体系在地震荷载作用下的相互作用和变形,并对隧道衬砌结构中的管片应力以及连接螺栓的受力变化进行深入分析。 展开更多

关键词 隧道工程 盾构隧道 非线性 显式算法 地震响应 高性能计算

下载PDF 职称材料

汽车碰撞有限元仿真的并行计算及其性能研究 被引量：19

9

作者 亓文果 金先龙 +2 位作者 张晓云 李渊印 李根国 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2004年第11期2428-2431,共4页

并行计算是提高汽车碰撞有限元仿真的计算速度和求解能力的有效途径。文章简要介绍了汽车碰撞有限元仿真并行计算的区域分解方法,给出了处理接触时的并行计算流程,分析了并行求解过程以及主要时间开销。在此基础上,研究了两种硬件体系... 并行计算是提高汽车碰撞有限元仿真的计算速度和求解能力的有效途径。文章简要介绍了汽车碰撞有限元仿真并行计算的区域分解方法,给出了处理接触时的并行计算流程,分析了并行求解过程以及主要时间开销。在此基础上,研究了两种硬件体系结构和不同处理器数目对计算效率的影响。最后研究了不同的区域分解策略对整车碰撞计算效率的影响。研究结果对最终用户选择合适的硬件平台和计算软件具有指导意义。 展开更多

关键词 并行计算 碰撞 有限元仿真 区域分解

下载PDF 职称材料

并行数值仿真技术在盾构隧道地震响应分析中的应用 被引量：11

10

作者 郭毅之 金先龙 +1 位作者 丁峻宏 李根国 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2005年第1期43-50,共8页

采用全三维非线性建模方法建立了盾构隧道总体有限元模型,模型规模上节点总数超过400万,单元总数超过380万.由于系统的非线性,且地震激励是一种时间历程,盾构隧道地震响应数值模拟的实质是一个超大规模非线性系统的瞬态响应计算问题,使... 采用全三维非线性建模方法建立了盾构隧道总体有限元模型,模型规模上节点总数超过400万,单元总数超过380万.由于系统的非线性,且地震激励是一种时间历程,盾构隧道地震响应数值模拟的实质是一个超大规模非线性系统的瞬态响应计算问题,使得目前在地震安全性评价领域普遍采用的串行算法、串行软件和普通的计算机无法胜任此工作.本文根据所用超级计算机的体系结构特点,采用改进的区域分解算法,通过对盾构隧道总体模型合理分区来进行地震响应分析.地震波载荷选用调幅后的上海隧道场地人工地震波,应用通用非线性动力分析有限元程序LSDYNA进行求解,计算结果可为隧道的抗震设计提供有力依据. 展开更多

关键词 地震响应分析 盾构隧道 数值仿真技术 应用 地震安全性评价 LS-DYNA 非线性动力分析 并行 区域分解算法 有限元模型 三维非线性 非线性系统 超级计算机 人工地震波 有限元程序 建模方法 时间历程 地震激励 计算问题 瞬态响应

下载PDF 职称材料

具有分数导数本构关系的粘弹性Timoshenko梁的静动力学行为分析 被引量：28

11

作者 朱正佑 李根国 程昌钧 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期1-10,共10页

利用粘弹性材料的三维分数导数型本构关系 ,建立粘弹性Timoshenko梁的静、动力学行为研究的数学模型 ;分析Timoshenko梁在阶跃载荷作用下的准静态力学行为 ,得出了问题的解析解 ,考察了一些材料参数对梁的挠度的影响·　基于模态函... 利用粘弹性材料的三维分数导数型本构关系 ,建立粘弹性Timoshenko梁的静、动力学行为研究的数学模型 ;分析Timoshenko梁在阶跃载荷作用下的准静态力学行为 ,得出了问题的解析解 ,考察了一些材料参数对梁的挠度的影响·　基于模态函数讨论了粘弹性Timoshenko梁在横向简谐激励作用下的动力响应 。 展开更多

关键词 粘弹性Timoshenko梁 分数导数型本构关系 弱奇异性Volterra积分-微分方程 动力响应

下载PDF 职称材料

基于并行计算的盾构机刀盘三维切削仿真 被引量：5

12

作者 丁峻宏 金先龙 +2 位作者 李根国 吴建成 杨洪杰 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第23期5376-5379,5396,共5页

针对盾构机工作时刀盘切削土体的数值仿真,建立了细致分析模型,并利用任意拉格朗日欧拉(ALE)和流固耦合(FSI)理论及方法来解决传统有限元方法进行切削仿真时易引发的网格大变形问题;在国产曙光4000A超级计算机上利用LS-DYNA MPP 970完... 针对盾构机工作时刀盘切削土体的数值仿真,建立了细致分析模型,并利用任意拉格朗日欧拉(ALE)和流固耦合(FSI)理论及方法来解决传统有限元方法进行切削仿真时易引发的网格大变形问题;在国产曙光4000A超级计算机上利用LS-DYNA MPP 970完成了并行计算,采用了传统递归坐标对分、以及根据仿真模型特点提出的基于耦合均衡坐标对分等两种区域分解策略。结果表明,ALE-FSI方法能有效处理刀盘切割土体仿真时的网格大变形,仿真数据与试验数据对比也比较一致;通过促进负载均衡,在计算时CBCB法比RCB法体现出了更好的加速比和并行效率。 展开更多

关键词 盾构机 刀盘 大变形 流固耦合 并行计算 区域分解

下载PDF 职称材料

基于精细时程法的结构动力响应并行分析系统 被引量：5

13

作者 李渊印 金先龙 +1 位作者 李丽君 李根国 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期18-22,共5页

结构动力学问题在岩土、船舶、汽车等工程领域有着广泛的应用,同时也对大规模数值计算提出了越来越高的要求。我国在超级计算机硬件技术方面已达到国际先进水平,但由于在技术上超级计算机一般是源代码兼容,国内超级计算机不能直接安装... 结构动力学问题在岩土、船舶、汽车等工程领域有着广泛的应用,同时也对大规模数值计算提出了越来越高的要求。我国在超级计算机硬件技术方面已达到国际先进水平,但由于在技术上超级计算机一般是源代码兼容,国内超级计算机不能直接安装商业性有限元软件,大大限制了国产超级计算机的工程应用。从分析有限元结构的基本过程入手,提出将超级计算机并行求解程序和商业性有限元软件集成于一体的解决方案。将占动力响应分析过程总耗时70%以上的方程组求解并行化,从而缩短总时间,前后处理仍在商业性软件中进行。该方案能把商业性软件强大的前后处理功能和超级计算机的高速计算能力结合起来。并行程序采用精细时程积分法的并行算法来实现,并给出了节省存储量的一些途径。算例验证的结果表明,并行程序具有明显的加速比和并行效率。 展开更多

关键词 软件工程 精细积分 动力响应 并行算法 集成

下载PDF 职称材料

有限元软件结构分析模块的并行开发及应用 被引量：5

14

作者 李丽君 金先龙 +1 位作者 李渊印 李根国 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1354-1357,共4页

通过有限元分析软件结构分析模块在"神威 "超级计算机上的并行化二次开发,把商用有限元软件强大的前后处理能力与超级计算机的高性能计算能力结合起来,扩大了分析规模,提高了分析速度.算例分析验证了该研究的正确性和高效性,... 通过有限元分析软件结构分析模块在"神威 "超级计算机上的并行化二次开发,把商用有限元软件强大的前后处理能力与超级计算机的高性能计算能力结合起来,扩大了分析规模,提高了分析速度.算例分析验证了该研究的正确性和高效性,为大型工程计算提供了强有力的工具. 展开更多

关键词 有限元 软件 结构分析 并行计算

下载PDF 职称材料

薄壳结构失稳临界载荷的并行计算 被引量：4

15

作者 李丽君 金先龙 +1 位作者 李渊印 李根国 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期310-313,共4页

以大型有限元分析软件为开发平台,研究了弹性结构屈曲分析的并行计算方法及软件实现,并针对大规模超级计算机的硬件环境编写了屈曲分析的并行求解程序;通过开发软件接口,将并行求解程序作为子模块嵌入串行有限元分析软件的求解序列中,... 以大型有限元分析软件为开发平台,研究了弹性结构屈曲分析的并行计算方法及软件实现,并针对大规模超级计算机的硬件环境编写了屈曲分析的并行求解程序;通过开发软件接口,将并行求解程序作为子模块嵌入串行有限元分析软件的求解序列中,并使其可直接调用;针对有限元前后处理器开发了风格一致的客户化界面,使并行计算的操作可视化。开发集成后的软件系统使串行有限元软件的前后处理能力与大规模并行机的高性能计算能力紧密结合,能够有效提高静力屈曲分析的规模和效率。 展开更多

关键词 薄壳结构 失稳 临界载荷 计算 屈曲分析 有限元分析

下载PDF 职称材料

基于关键点变形的汽车碰撞事故再现 被引量：3

16

作者 张晓云 金先龙 +1 位作者 亓文果 李根国 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期238-243,共6页

应用有限元理论提出了基于车身关键点三维变形的事故再现方法.以某起车障碍物碰撞事故为例,建立车身、驾驶员及事故现场环境的有限元模型,根据事故特点,确定碰撞速度及角度为变化因素,在车身上选择关键点作为研究对象,综合应用响应面理... 应用有限元理论提出了基于车身关键点三维变形的事故再现方法.以某起车障碍物碰撞事故为例,建立车身、驾驶员及事故现场环境的有限元模型,根据事故特点,确定碰撞速度及角度为变化因素,在车身上选择关键点作为研究对象,综合应用响应面理论和均匀设计方法最终求解得到碰撞前车与被撞物围墙之间的角度、碰撞接触时刻的汽车运动速度及在事故中人体伤害的评价.结果表明,应用有限元方法可以对缺少刹车印迹的事故进行再现研究,同时与传统方法相比该方法具有较高的计算精度. 展开更多

关键词 汽车 事故再现 关键点 变形量

下载PDF 职称材料

分数积分的一种数值计算方法及其应用 被引量：5

17

作者 朱正佑 李根国 程昌钧 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期331-341,共11页

提出了一种只需要存储部分历史数据的分数积分的数值计算方法,并给出了误差估计。这种方法可对包含分数积分和分数导数的积分-微分方程进行较长时间的数值计算,克服了存储全部历史数据的困难,并能对计算误差进行控制。作为应用,给出了... 提出了一种只需要存储部分历史数据的分数积分的数值计算方法,并给出了误差估计。这种方法可对包含分数积分和分数导数的积分-微分方程进行较长时间的数值计算,克服了存储全部历史数据的困难,并能对计算误差进行控制。作为应用,给出了具有分数导数型本构关系的粘弹性Timoshenko梁的动力学行为研究的控制方程,利用分离变量法讨论梁在简谐激励作用下的动力响应,然后用新提出的数值方法对控制方程进行数值计算,数值计算结果和理论结果进行了比较,它们比较吻合。 展开更多

关键词 分数微积分 数值计算方法 分数导数型本构关系 弱奇异性Volterra积分-微分方程

下载PDF 职称材料

基于高性能计算的曲轴系统动力学与疲劳仿真 被引量：3

18

作者 丁峻宏 张晓云 李根国 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期218-222,共5页

针对曲轴的动力学仿真和疲劳寿命计算,建立了一种曲轴系统大规模直接计算模型,借助高性能计算(HPC)技术并利用显式有限元算法实现了动力学模型的直接求解,结果详细描述了包括曲轴强度和变形在内的曲轴系统动力学特性。采用全寿命分析方... 针对曲轴的动力学仿真和疲劳寿命计算,建立了一种曲轴系统大规模直接计算模型,借助高性能计算(HPC)技术并利用显式有限元算法实现了动力学模型的直接求解,结果详细描述了包括曲轴强度和变形在内的曲轴系统动力学特性。采用全寿命分析方法直接对动力学仿真结果进行曲轴寿命及安全系数的计算,基于应力-时间历程等动态结果进行的疲劳分析结果显得更为真实。计算过程和结果证明了曲轴系统直接动力学及疲劳仿真分析方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 曲轴 动力学 有限元 疲劳寿命 高性能计算

下载PDF 职称材料

基于高性能计算的CAE技术在大型盾构施工仿真中的应用 被引量：3

19

作者 丁峻宏 李根国 +1 位作者 金先龙 曹源 《计算机辅助工程》 2011年第1期163-167,共5页

为加强盾构施工的风险提示及防范措施,在总结近几年研究成果的基础上,建立大规模三维数值模型,对泥水盾构施工的各种复杂施工步骤和环境因素进行拟实和简化模拟.在模拟过程中使用"曙光"超级计算机和ANSYS并行求解器,保证大量... 为加强盾构施工的风险提示及防范措施,在总结近几年研究成果的基础上,建立大规模三维数值模型,对泥水盾构施工的各种复杂施工步骤和环境因素进行拟实和简化模拟.在模拟过程中使用"曙光"超级计算机和ANSYS并行求解器,保证大量计算工况的前、后处理及求解分析.2条长江隧道的盾构施工数值仿真表明,该方法能有效预测盾构推进引起的土层沉降、衬砌变形和盾构姿态等. 展开更多

关键词 盾构机 隧道施工 仿真 并行计算 ANSYS

下载PDF 职称材料

船载液化矿粉晃荡特性的数值仿真与实验研究 被引量：3

20

作者 丁峻宏 金允龙 +2 位作者 李根国 王惠 管陈 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第5期36-41,共6页

近年来,以镍矿粉为代表的易流态化货物在海上运输中由于矿粉随船舶持续晃荡形成液化流动导致沉船的事故时有发生。本文首先基于常见船舱结构尺寸建立三维船载液化矿粉数值模型,然后利用高性能计算机和CFD软件Fluent模拟分析数个周期内... 近年来,以镍矿粉为代表的易流态化货物在海上运输中由于矿粉随船舶持续晃荡形成液化流动导致沉船的事故时有发生。本文首先基于常见船舱结构尺寸建立三维船载液化矿粉数值模型,然后利用高性能计算机和CFD软件Fluent模拟分析数个周期内矿粉随船舱横摇时的运动变化规律,并对更长时间内矿粉货物受晃荡影响产生单侧堆积现象加剧趋势进行模拟分析。此外,通过室内小比例模型进一步考察研究液化矿粉晃荡的形成过程,并通过实验数据和对应小比例数值模型计算结果的对比,对研究手段和数据的准确性进行相互验证。研究结果旨在为矿粉货物的远洋运输安全和相关沉船成因分析提供依据和参考。 展开更多

关键词 易流态化货物 镍矿粉 自由液面 晃荡 数值模拟 模型实验

下载PDF 职称材料