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期刊信息/Journal information
计算力学学报
大连理工大学 中国力学学会
计算力学学报

大连理工大学 中国力学学会

钟万勰

双月刊

1007-4708

jslxxb@dlut.edu.cn

0411-84708744，84709559

116024

大连市甘井子区凌工路2号（大连理工大学校内）

计算力学学报/Journal Chinese Journal of Computational MechanicsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是经国家科技部批准、由教育部主管、中国力学学会和大连理工大学联合主办的专业学术性期刊，1984年2月创刊，公开发行，2003年起由季刊改为双月刊。它是在我国计算力学这门新学科有了相当发展的情况下由中国科学院资深院士、国际计算力学协会发起人之一、前中国力学学会理事长钱令希教授主持创办的，编委会由全国计算力学界的专家组成，钱令希教授任主编。1997年更名为《计算力学学报》，中国科学院院士、国际计算力学协会执行委员会委员钟万勰教授任主编。2001年, 第四届编委会组成, 新一届编委会有12名院士,并充实了一批目前活跃在国内外力学界的年轻专家、学者、学科带头人。
正式出版
收录年代

    "纪念钟万勰院士九十诞辰暨《计算力学学报》创刊四十周年"专刊序言

    程耿东亢战
    1页
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    精细积分方法的发展与扩展应用

    姚伟岸高强谭述君吴锋...
    2-25页
    查看更多>>摘要：钟万勰院士于1991年首先提出计算矩阵指数的精细积分方法,其要点是2N类算法和增量存储.精细积分方法可给出矩阵指数在计算机意义上的精确解,为常微分方程的数值计算提供了高精度、高稳定性的算法,现已成功应用于结构动力响应、随机振动、热传导以及最优控制等众多领域.本文首先介绍矩阵指数精细积分方法的提出、基本思想和发展;然后依次介绍在时不变/时变线性微分方程、非线性微分方程以及大规模问题求解中发展起来的各种精细积分方法,分析了其优缺点和适用范围;最后介绍了精细积分方法的基本思想在两点边值问题、椭圆函数和病态代数方程等问题的扩展应用,进一步展示了该思想的特色.

    精细积分方法矩阵指数常微分方程时程积分

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    参变量变分原理的提出、发展与应用

    吴承伟
    26-39页
    查看更多>>摘要：参变量变分原理及其参数二次规划算法是由钟万勰院士 1985年针对弹性接触边界非线性问题首次提出来的,经过将近40年的不断发展,目前参变量变分原理已经成功应用于各个领域,其中包括弹塑性分析、接触问题、润滑力学、岩土力学、变刚度杆系结构、先进材料性能分析、材料的蠕变与损伤、柔性结构力学和LQ最优控制等各个工程领域.本文首先回顾了参变量变分原理的起源,介绍了参变量变分原理的基本概念,然后以弹塑性分析问题为例,阐明建立参变量变分原理的理论模型以及实现数值参数二次规划求解原理,最后详细回顾了参变量变分原理的基本理论与相应数值算法在各个领域的发展及其工程应用,展示了参变量变分原理在求解各类非线性问题的特色与优势.

    参变量变分原理二次规划非线性问题弹塑性接触变刚度结构

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    固体力学跨尺度计算若干问题研究

    庄茁严子铭姚凯丽崔一南...
    40-46页
    查看更多>>摘要：本文展示了固体力学领域跨尺度计算的若干问题和研究概况.(1)建立位错动力学与有限元耦合DDD-FEM的计算模型,实现了能够基于纳米尺度离散位错运动机制计算分析连续介质有限变形晶体塑性问题,提出微纳尺度(200 nm～10μm)晶体塑性流动应力解析公式,结合试验数据揭示了在无应变梯度下强度和变形的尺寸效应;(2)建立具有微相分离结构的纳米尺度粗粒化分子动力学模型CG-MD,计算获得聚脲材料在时域和频域下的存储模量和损耗模量,通过动态加载分析的DMA试验和超声波试验的数据验证,解决了连续介质尺度下微相分离高分子共聚物的设计难题;(3)通过数据驱动关联高分辨率的微米尺度CT影像和临床低分辨率的毫米尺度CT影像的特征值,建立了围关节松质骨小梁的等效模量和结构张量,为骨组织增材制造点阵结构设计和实现个性化骨缺损重建奠定了基础.

    计算固体力学跨尺度微纳米晶体塑性流动应力粗粒化分子动力学数据驱动骨缺损重建

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    计算最优控制辛数值方法

    彭海军王磊王昕炜吴志刚...
    47-57页
    查看更多>>摘要：针对最优控制问题(OCP)的辛数值方法研究及应用进行综述.主要涉及内容包括,动力学系统为常微分方程描述的一般无约束、含不等式约束和状态时滞的最优控制问题,微分代数方程描述的一般无约束、含不等式约束和含切换系统的最优控制问题,以及闭环最优控制问题.从间接法和直接法两个求解框架出发,重点介绍本课题组在保辛算法方面的研究工作.在间接法框架下,首先基于生成函数和变分原理,将OCP保辛离散为非线性方程组,再数值求解方程组.在直接法框架下,将OCP保辛离散为有限维的非线性规划问题(NLP),再数值求解.针对闭环最优控制问题,提出了保辛模型预测控制、滚动时域估计和瞬时最优控制算法.研究表明,保辛算法具有高精度和高效率的特点,在航空航天和机器人等领域有着广泛应用前景和价值.

    非线性最优控制哈密顿系统保辛方法常微分方程微分代数方程

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    融合稀疏八叉树与卷积神经网络的汽车风阻系数预测

    王刚张瑞昊刘学龙袁海东...
    58-65页
    查看更多>>摘要：针对汽车风阻系数预测研究中参数化方法难以准确表征汽车外造型的难题,提出融合稀疏八叉树与卷积神经网络的汽车风阻系数预测方法.将汽车外造型按照八叉树结构离散,使用平均法向量对离散的复杂曲面进行简化,利用卷积神经网络对八叉树形式的汽车外造型进行特征提取,进而对汽车风阻系数进行快速预测.通过改变卷积层数与全连接层数,研究了不同卷积神经网络结构对风阻系数预测精度的影响.与参数化方法相比,本文提出的外造型表示方法能更好地描述模型细节,构建的卷积神经网络结构对风阻系数预测的最小相对误差为1.453％,且计算速度是CFD仿真的1620倍,具有较高的精度及计算效率.

    风阻系数深度学习稀疏八叉树卷积神经网络汽车

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    含裂纹纳米板振动问题的哈密顿体系方法

    屈建龙周震寰徐新生
    66-72页
    查看更多>>摘要：基于裂纹处范德华力效应,采用非局部弹性理论构造纳米板模型,并通过导入哈密顿体系建立含裂纹纳米板振动问题的对偶正则控制方程组.在全状态向量表示的哈密顿体系下,将含裂纹纳米板的固有频率和振型问题归结为广义辛本征值和本征解问题.利用哈密顿体系具有的辛共轭正交关系,得到问题解的级数解析表达式.结合边界条件,得到固有频率与辛本征值的代数方程关系式,进而直接给出固有频率的表达式.数值结果表明,非局部尺寸参数和裂纹长度对纳米板振动的各阶固有频率有直接的影响.对比表明,辛方法是准确且可靠的,可为工程应用提供依据.

    哈密顿体系含裂纹纳米板非局部理论振动固有频率

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    基于弹性力学第一性原理的数据驱动力学建模

    郑勇刚吴哲同张涵博刘振海...
    73-80页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于弹性力学第一性原理的数据驱动力学建模方法,其能够从基于弹性力学方程的数值计算结果建立简洁且能准确捕捉变形机制的力学模型.基于有限元计算得到的高精度数据和无监督数据驱动控制方程识别方法Seq-SVF,从梁的载荷和位移数据中 自动识别出了Timoshenko梁形式的弯曲控制微分方程,得到了三种不同加载条件下剪切影响系数关于结构尺寸和力学参数的函数表达式.揭示了经典模型适用的加载条件,同时还给出了一种未发现的新模型.通过将基于弹性力学的第一性原理计算与数据驱动范式相结合,克服了传统建模方法的局限性和对人类经验的强依赖性,为建立简洁的力学模型提供了一种新途径.

    结构力学模型数据驱动方程识别Timoshenko梁第一性原理

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    超高速碰撞下相变效应的交错网格物质点法研究

    周若璞曾治鑫张雄
    81-90页
    查看更多>>摘要：超高速碰撞下的结构毁伤过程常伴随材料相变、断裂失效及碎片云的产生与演化,其所具有的压力强间断、材料非线性等几何大变形等问题给数值模拟带来了困难.交错网格物质点法SGMP通过背景网格格心积分消除了物质点法MPM跨网格误差,是模拟固体冲击爆炸等极端大变形与材料破坏问题的一种有效数值分析方法.本文将含金属相变的GRAY状态方程及含非线性内聚力断裂的Johnson-Cook修正金属模型引入SGMP中,模拟超高速碰撞单层、多层靶板问题.结果表明,SGMP和修正金属模型可以很好地模拟超高速碰撞问题中的碎片云形貌特征和相变效应.

    超高速碰撞交错网格物质点法修正金属模型相变效应

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    水凝胶多场耦合计算力学

    杨庆生刘夏粘向川宗婷...
    91-100页
    查看更多>>摘要：作为一种具有多场耦合特性的智能柔体材料,水凝胶的制备技术、性能表征与结构应用得到迅速发展.本文在分析水凝胶本构理论和结构设计的基础上,提出了水凝胶多场耦合计算力学的基本方法和范式,包括微观粗粒化分子动力学模拟和宏观耦合有限元方法等,计算了化学-力学耦合作用下水凝胶材料与结构的变形和应力,给出了多个数值算例与结果比较.研究指出多场耦合计算力学将成为水凝胶材料和结构分析的主要手段,并推动水凝胶等这类智柔材料的性能设计与工程应用.

    水凝胶智能结构多场耦合计算力学多尺度

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