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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

    平面刚体系统的参数预调节保辛算法

    吴志刚徐小明
    101-107页
    查看更多>>摘要：保辛积分方法在约束哈密顿系统中有着重要的应用,是因为其在长时间仿真中表现出极好的稳定性.然而随着仿真时长增加,保辛格式通常具有较大的相位误差累积.本文提出了一种平面多刚体系统的参数预调节保辛积分方法.通过推导具有待定参数的改进的拉格朗日方程,并将其与已有保辛格式相结合并预先调节相关参数取值,可以大幅降低数值解的相位误差.理论分析与数值结果表明参数预调节保辛积分方法不仅保持了辛结构,而且具有很低的相位误差累积.因此,参数预调节保辛积分方法可应用于长时间仿真分析.

    平面刚体系统笛卡尔坐标正交投影保辛算法高精度

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    超大型航天结构动力学与控制的保辛方法

    邓子辰张凯李庆军安思奇...
    108-117页
    查看更多>>摘要：超大型航天器是空间资源探索和利用的重要空间基础设施,也是实现航天强国 目标的重大战略性航天装备.由于这类结构的质量和尺寸巨大,将带来在轨运行中的姿-轨-结构耦合和在轨姿态控制问题.同时,结构的超大尺度、构型变化与空间环境相互作用将产生极复杂的结构振动和大型结构特有的波动现象.这些为其动力学建模与数值求解、在轨精确姿态控制、低频结构振动抑制和振动波动耦合的特性调控等提出了新的挑战.本文介绍了本团队近十年基于保辛方法针对上述问题取得的研究进展,包括超大型航天结构在轨耦合动力学与姿态控制、超大型航天结构波动力学行为与控制、可展开结构设计以及变刚度主动控制方法等.

    超大型航天器保辛方法动力学与控制波动特性分析

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    2023年《计算力学学报》优秀审稿专家

    《计算力学学报》编辑部
    117页
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    辛体系下含对称破缺因素动力学系统的近似守恒律

    胡伟鹏林志华邓子辰
    118-123页
    查看更多>>摘要：自冯康先生创立Hamilton系统辛几何算法以来,诸如辛结构和能量守恒等守恒律逐渐成为动力学系统数值分析方法有效性的检验标准之一.然而,诸如阻尼耗散、外部激励与控制和变参数等对称破缺因素是实际力学系统本质特征,影响着系统的对称性与守恒量.因此,本文在辛体系下讨论含有对称破缺因素的动力学系统的近似守恒律.针对有限维随机激励Hamilton系统,讨论其辛结构;针对无限维非保守动力学系统、无限维变参数动力学系统、Hamilton函数时空依赖的无限维动力学系统和无限维随机激励动力学系统,重点讨论了对称破缺因素对系统局部动量耗散的影响.上述结果为含有对称破缺因素的动力学系统的辛分析方法奠定数学基础.

    近似守恒律非保守对称破缺辛

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    一种Birkhoff形式下结构动响应问题的保辛中点格式

    邱志平邱宇
    124-128页
    查看更多>>摘要：结构动响应预测是结构设计的基础,是结构振动控制、载荷识别的前提.本文在辛体系下针对结构动响应问题,提出了一种Birkhoff形式下的保辛中点格式.首先引入状态变量,并基于摄动方法将结构动响应方程转化为线性自治Birkhoff方程的形式,进一步利用中心差分推导出线性自治Birkhoff方程的中点格式,其证明是保辛的.该格式不要求Birkhoff方程系数矩阵非奇异,因此适用于奇数维系统.两个不同数值算例的结果充分验证了本文方法的卓越性,也凸显了相对于传统算法在计算精确度和稳定性方面的明显优势.

    结构动响应问题Birkhoff方程中点格式保辛算法摄动法

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    弹塑性多孔介质流固耦合新理论:混合耦合理论

    徐丽阳王锴丁智徐日庆...
    129-138页
    查看更多>>摘要：在全球气候变化和双碳政策的大背景下,多孔介质中固体的变形和流体的输运问题变得尤为重要.然而,在多孔介质中建立流固耦合模型仍面临的挑战之一是需要考虑跨越宏观尺度到纳米尺度的耦合作用.本文利用基于非平衡热力学的混合耦合理论,提出了一个弹塑性多孔介质流固耦合新模型,在同一个理论框架内研究了弹性变形、塑性变形和液体渗流之间跨尺度的耦合,考虑了耗散过程中的熵产,并利用Helmholtz自由能连接宏观尺度上的力学变形和纳米尺度上的液体输运之间的相互作用.在应力-应变关系中采用了弹塑性刚度系数以反映塑性的影响.同时,经典的达西定律扩展为可考虑固体的塑性变形.通过与文献中模型的比较,验证了该模型的有效性.最后,数值分析表明在多孔介质的流固耦合中塑性变形具有比较显著的影响.

    混合耦合理论塑性流固耦合多孔介质跨尺度

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    绳驱桁架结构伸展臂的主动振动控制

    蔡志勤曹彬彬彭海军
    139-144页
    查看更多>>摘要：伸展臂由于受到空间温度变化和卫星机动动作的影响,不可避免地会产生振动.在阻尼较低的空间环境中,这种振动衰减较慢,影响伸展臂的正常工作.因此,合适的振动控制方法对于伸展臂的正常工作至关重要.本文采用拉绳作为作动器的空间桁架结构伸展臂,研究其作动绳上铰链串联顺序的优化和模型预测控制律的设计,这两部分内容均考虑了作动绳的单边约束和饱和约束.首先,通过ANSYS软件获取结构的模态信息;然后结合系统可控性原理和遗传算法计算出作动绳上铰链串联最优顺序;最后,在数值仿真中,通过设计的控制率对一个由四个单元组成的桁架结构伸展臂的振动控制过程进行仿真分析.结果表明,提出的作动绳串联铰链的方式能够有效抑制伸展臂的振动.

    桁架结构伸展臂绳驱模型预测控制振动控制作动器位置优化

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    数值耗散对压气机流动分离涡模拟的影响研究

    田铖江思雅符松
    145-152页
    查看更多>>摘要：分离涡模拟DES是压气机流动模拟中常用的高保真湍流模式.为了使DES准确解析湍流,数值耗散必须限制在合理范围内.然而,当前的压气机流动DES类研究工作中仍然普遍采用高耗散的迎风格式.本文首先基于DES类方法计算的各向同性衰减湍流结果,定量比较了多种不同数值格式的耗散,证实了高耗散迎风格式严重低估中高波数湍流能量.高阶重构格式可以一定程度上改善该问题,但能量耗散仍然过高.本文在高阶重构的基础上,进一步引入自适应耗散函数修改Riemann求解器,构造了自适应耗散格式.该格式在全波数范围都能准确地预测湍流能谱.将该格式配合DES类方法模拟跨声速离心压气机流动,其预测的压比相比于三阶迎风格式,更加接近实验结果.此外,自适应耗散格式显著提高了中小尺度流动结构的分辨率.分析表明,在使用DES类方法模拟压气机流动时,有必要采用数值耗散较低的离散格式,以准确预测压气机总体性能和流动结构.本文构造的自适应耗散格式是一种良好选择.

    压气机分离涡模拟DES数值耗散迎风格式自适应耗散格式

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    随机复合材料结构非线性热-力耦合模拟的统计高阶多尺度方法

    董灏崔俊芝
    153-166页
    查看更多>>摘要：对于具有复杂随机细观构造的复合材料结构的非线性热-力耦合问题的随机多尺度建模和计算仍是一个具有挑战性的问题.本文发展了一个新的统计高阶多尺度方法,克服了随机多尺度问题直接模拟时巨大的计算量,实现了具有随机复合材料结构非线性热-力耦合问题的数值模拟.借助统计多尺度渐近分析和泰勒级数方法,本文严格推导了可以精确分析随机复合材料结构宏-细观尺度非线性热-力耦合响应的统计高阶多尺度计算模型.然后,通过局部误差分析证明了统计高阶多尺度计算模型中高阶校正项在保持计算模型局部能量和动量守恒的重要意义.进一步,建立了可以高效模拟随机复合材料结构非线性热-力耦合行为的具有离线和在线两阶段的时空多尺度算法.最后,通过数值实验验证了统计高阶多尺度方法的计算高效率和高精度.

    随机复合材料结构非线性热-力耦合模拟统计高阶多尺度计算模型时空多尺度算法局部误差分析

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    一种用于层状结构模型的先进计算方法

    潘爾年周江存林志平张智卿...
    167-177页
    查看更多>>摘要：提出一种针对层状结构模型的先进计算方法.研究的层状结构通常为水平层状板或者层状半空间,结构由横观各向同性(TI)材料组成,材料对称轴指向分层方向.本文方法可以考虑材料的多场耦合特性,即热弹性、多孔弹性和磁电弹性耦合.基于最近提出的傅立叶-贝塞尔级数(FBS)向量函数系和双变量/位置(DVP)方法,建立了本文的先进计算方法.DVP能够无条件稳定地将层矩阵从一层传播到下一层.FBS向量函数系具有以下特点,(1)反映了具有明确类型的广义变形/波,(2)将展开系数预先计算为Love数,然后将其用于涉及问题的模拟.层状地球中的断层(或位错)作用、土-结构相互作用以及近地表地球剖面中的瞬态波等三个典型算例,证明了提出方法的准确性和有效性.

    分层介质横向各向同性傅立叶-贝赛尔级数系统双变量位置法多场耦合勒夫数

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