国家自然科学基金(11072073)
- 作品数：10 被引量：30H指数：3
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- 反演二维瞬态热传导问题随温度变化的导热系数被引量：11
- 2014年
- 基于边界元法反演二维瞬态热传导问题随温度变化的导热系数.采用Kirchhoff变换将非线性的控制方程转变为线性方程.边界元法用于构建二维瞬态热传导问题的数值分析模型.将反演参数作为优化变量,测点温度计算值与测量值之间的残差平方和作为优化目标函数.引入复变量求导法求解目标函数的梯度矩阵,梯度正则化法用于优化目标函数获得反演结果.探讨时间步长、测点数量和随机偏差对反演结果的影响.减小步长、增加测点数量收敛速度加快.降低了随机偏差,计算结果更精确.算例证明了算法的有效性与稳定性.
- 周焕林徐兴盛李秀丽陈豪龙
- 关键词：边界元法反问题导热系数
- 二维弹性力学边界条件反识别TSVD正则化法被引量：4
- 2013年
- 针对二维各向同性弹性力学Cauchy问题,文章采用线性单元对边界积分方程进行离散,再引入已知的边界条件,得到包含所有待求边界条件信息的线性病态方程组。采用截断奇异值分解正则化技术求解该病态方程组,并使用L曲线法选择最优正则化参数,即奇异值截断位置,从而得到方程组的解。通过数值算例对求得的边界条件数值解与解析解进行比较,并进行误差分析,以表明截断奇异值分解算法的有效性和稳定性。通过减少已知数据中的随机偏差和增加边界单元密度可提高求解的精确度。
- 周焕林江伟胡豪牛忠荣
- 关键词：反问题边界元法
- 基于有限元优化法的油气管道内壁腐蚀识别研究被引量：2
- 2013年
- 油气管道因运输腐蚀性的流体会出现不同形状的腐蚀缺陷,致使管道的承载能力降低,必须对其腐蚀情况进行预测和评估。针对油气管道内壁腐蚀识别问题,文章基于有限元优化理论,以内壁半径和偏心距为设计变量,运用最小二乘法建立了管道内壁几何参数识别模型,通过观测管道外壁若干点在工作内压下应变值的变化,识别腐蚀区域的大小和位置。数值实验表明该方法是有效的,识别内壁几何参数精度较高,有一定的实用价值。
- 朱朝辉吴平周焕林汪为
- 关键词：油气管道
- 三维切口应力奇性指数计算被引量：2
- 2012年
- 将三维切口根部的位移渐近展开式引入线弹性力学平衡方程,导得关于切口应力奇性指数的特征微分方程组.再采用插值矩阵法,一次性地计算出三维切口的各阶应力奇性指数,它们具有同阶精度,并可同时获取相应的特征角函数.算例显示该法是分析三维切口应力奇异指数的一个有效的路径.计算结果表明,三维切口的部分应力奇性指数收敛于平面应变切口应力奇性指数理论值,但若直接用平面应变理论预测三维切口应力奇性指数将导致部分奇性指数缺失.
- 程长征葛仁余牛忠荣周焕林
- 关键词：双材料
- 四边简支各向同性矩形厚板的插值矩阵法解被引量：1
- 2011年
- 针对强厚度矩形板四边简支情况,论文根据状态变量法思想,基于三维弹性理论基本方程,以3个位移分量及3个应力分量按双三角级数展开,将三维弹性力学控制方程转化为常微分方程边值问题.尽管一些各向异性弹性矩形厚板早已由状态空间法获得分析解,可是各向同性厚板的分析解至今难以获得,因为状态空间解法中特征方程有重根问题而不易于收敛.论文提出采用插值矩阵法直接对常微分方程进行求解,获得各向同性矩形厚板在四边简支边界条件下三维理论的位移和应力解,并与有限元精细结果进行比较,证明了本文解的准确性.
- 杨智勇牛忠荣伍章健周焕林
- 关键词：四边简支各向同性
- 弹性力学柯西问题奇异值选取的傅里叶系数法
- 2014年
- 截断奇异值分解和边界元法用于重建二维线弹性力学问题的边界条件.提出了傅里叶系数法得到奇异值截断数.将傅里叶系数法与L-曲线法和偏差原理进行了对比,发现傅里叶系数法是得到奇异值截断数的一种有效的方法.对弹性力学Cauchy问题,数值结果表明,随着输入已知边界条件数据随机偏差的减小,基于傅里叶系数法的截断奇异值分解方法可以得到稳定精确的解.
- 周焕林胡豪江伟牛忠荣
- 关键词：边界元法反问题傅里叶系数
- 气承式充气膜结构初始形态下索膜接触分析被引量：5
- 2014年
- 以半椭球形充气膜结构为例,运用通用有限元程序ANSYS,通过改变初始形态下内压、摩擦系数、膜厚,对气承式充气膜结构的初始形态进行索膜接触分析,同时将接触模型与共节点模型进行了对比分析.分析结果表明:索可以等效为边界约束,使得结构刚度增大,增强了结构的整体稳定性;合理的内压可以使索与膜面获得比较均匀的预应力;摩擦系数对膜材的选择具有一定的参考价值;膜厚对接触分析各结果的影响不同,在膜结构设计时应予以考虑;接触模型比共节点模型更合理.
- 李循锐周焕林王超
- 关键词：有限元法
- 二维弹性力学边界条件反识别PCG正则化法被引量：2
- 2013年
- 对于二维各向同性弹性力学边界条件识别反问题,在补充内点物理信息基础上,使用边界元法在边界划分线性单元,得到包含所有待求边界条件信息的线性病态方程组.使用预处理共轭梯度法(PCG)来求解病态方程组,并使用Morozov偏差原理来选择最佳迭代步数,从而得到待求边界条件.当提供信息的内点接近边界时,采用解析算法对几乎奇异积分实施正则化.通过数值算例对求得的边界条件数值解与解析解进行比较,以表明该算法的有效性和稳定性.
- 周焕林江伟胡豪牛忠荣
- 关键词：边界元法反问题正则化
- 二维位势边界条件反识别TSVD正则化法被引量：3
- 2014年
- 二维各向同性材料Cauchy位势边界条件反识别问题是不适定的,通过边界元方法得到线性方程组的系数矩阵呈现病态,测量数据的随机偏差会影响分析结果的稳定性和精确性。文章运用截断奇异值分解正则化方法来处理该反问题,借助L曲线法选择奇异值截断位置,进一步可求解得到未知边界条件。圆环和方形板区域热传导2个算例结果分析表明:获取数据的偏差越小,边界划分单元越细密,数值解越接近解析值,正则误差也越小。
- 卞步喜周焕林程长征牛忠荣
- 关键词：位势问题反问题
- 二维瞬态热传导问题热物性参数反演被引量：3
- 2015年
- 文章采用边界元法分析二维瞬态热传导问题;建立热扩散系数和导热系数反演问题的目标函数,利用共轭梯度法对该目标函数进行优化,引入复变量求导法求解目标函数梯度矩阵,该方法的求导精度优于常规差分法;探讨了迭代初值、测量数据随机偏差对计算结果的影响。迭代初值不同,反演结果都能收敛到精确解;随机偏差越大,迭代步数越多;随机偏差越小,计算结果越趋近于精确解。算例验证了方法的有效性和稳定性。
- 周焕林徐兴盛李秀丽胡豪
- 关键词：边界元法共轭梯度法参数反演
