一种应用于弹塑性结构重分析的快速计算方法-重庆理工大学学报.PDFVIP

第２５卷　第３期 重 庆 理 工 大 学 学报（自然科学） ２０１１年３月 Ｖｏｌ．２５　　Ｎｏ．３ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｍａｒ．２０１１  一种应用于弹塑性结构重分析的快速计算方法 胡　东，杨　杰 （西南交通大学 力学与工程学院，成都　６１００３１） 摘　　　要：为提高弹塑性计算的效率，以弹塑性有限元增量迭代方法为基础，提出了一种新的 快速计算方法。该算法用已求解样本的信息来加速求解待求样本，从预测位移、迭代求解２个 步骤来实现弹塑性问题的计算。数值计算结果表明，快速算法能大幅提高计算效率，且具有较 高的可行性。 关　键　词：有限元；弹塑性结构；快速算法；重分析 中图分类号：Ｏ３４４　　　　文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－８４２５（２０１１）０３－００３０－０４ ＡＮｅｗＦａｓｔＡｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆＲｅａｎａｌｙｓｉｓＵｓｉｎｇＥｌａｓｔｉｃｉｔｙＰｌａｓｔｉｃＳｔｒｕｃｔｕｒｅ ＨＵＤｏｎｇ，ＹＡＮＧＪｉｅ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｐｌａｓｔｉｃｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｉｔｅｒａｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄ，ａｎｅｗｆａｓｔｃａｌｃｕｌａ ｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｅｌａｓｔｉｃｐｌａｓｔｉｃＦＥＭ．Ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ， ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｓｐｅｅｄｕｐｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅｕｎｋｎｏｗｎｓａｍｐｌｅｗｉｔｈｓｏｌｖｅｄｓａｍｐｌｅｓ’ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ａｃｈｉｅｖｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｐｌａｓｔｉｃｐｒｏｂｌｅｍｂｙｔｈｅｔｗｏｓｔｅｐｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ，ｉ．ｅ．ｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｅｄｄｉｓｐｌａｃｅ ｍｅｎｔａｎｄｉｔｅｒａｔｉｖｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓｎｅｗｆａｓｔｍｅｔｈｏｄｃａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍ ｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｈａｓａｈｉｇｈｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦＥＭ；ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙｐｌａｓｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ；ｆａｓｔａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｒｅａｎａｌｙｓｉｓ 　　随着有限元技术的发展，实际工程及研究对 针对考察的影响参数，生成一批样本算例来进行 于有限元计算提出了更多、更高的要求，不仅要能 计算分析。这些生成的样本算例是相似的，只是 对某个结构的响应进行计算，而且还要评估材料、 在需要考察的影响因素方面有差异，比如结构的 几何形状等各种因素对结构响应的影响，以利于 某个或某些材料参数、几何参数差异等。如在结 ［１］ 对结构进行优化设计、可靠性评定和随机分析等。 构可靠度计算中，其变异系数一般小于０３ ，而 一般来讲，除了少数简单模型可以建立理论公式 且在进行可靠度分析时一般考虑某个参数的变 来分析外，还通过采用更一般的评估响应的方法， 化，所以在一定的算例样本的情况下，应考虑如何 　　收稿日期：２０１０－１０－０５ 作者简介：胡东（１９８４—），男，云南丽江人，硕士，主要从事弹塑性有限元研究；杨杰（１９７０—），男，四川乐山人，博 士，教授，主要从事计算力学、血管支架等研究。