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1.
研究了动力方程的一种直接积分法在负刚度条件下的收敛性和稳定性。在负刚度条件下,该方法是收敛的和无条件稳定的,它不仅适于分析有阻尼系统的动力反应,而且还适于分析无阻尼系统的动力反应。 相似文献
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本文提出了一种当结构系统采用Rayleigh阻尼且阻尼参数发生变化时，对系统动力反应结果直接进行修正的方法并通过算例对其精度进行了验证。这一方法可以提高大型工程结构动力计算的效率。 相似文献
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本文讨论了利用黏性阻尼和复阻尼模型求解结构动力响应的方法;按相同的阻尼比,分别采用复阻尼模型和黏性阻尼模型计算了两个框架结构在不同地震波作用下的响应,并将结果进行对比,分析了两种不同的阻尼模型对结构动力响应的影响。结果表明,采用不同类型的阻尼对结构响应影响很大。 相似文献
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采用显式有限元方法求解开放系统动力响应的主要环节和问题 总被引：3，自引：1，他引：2
分析了采用显式有限元方法求解开放系统动力响应的主要环节中影响精度和稳定性的因素及其相互关系,指出数值解的精度和稳定性是这些因素共同作用的结果。归纳了合理输入数字荷载应满足的条件以及系统离散化准则。基于有限元方法推导了吸收边界的一般表达式,并据此提出吸收边界和透射边界之间存在确定的函数关系,并不是两类独立人工边界的新见解。认为内域的阻尼稳定性和人工边界的近场稳定性是大型复杂开放系统动力响应数值方法研究和应用中的关键科学问题,并从应用的角度提出了解决问题的思路和看法。 相似文献
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有阻尼振动方程常用显式积分格式稳定性分析 总被引：10，自引：5，他引：10
本文主要介绍了用于求解有阻尼振动方程的四种常用显式积分方法，并针对其稳定性和精度进行了分析对比，讨论了其适用范围及阻尼对稳定性的影响。 相似文献
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有阻尼体系动力问题的一种显式差分解法 总被引：15，自引：7，他引：15
本文以中心差分方法为基础,结合Newmark常平均加速度法的基本假定,推导出了一种求解有限自由度有阻尼体系动力方程的自起步显式差分格式。此格式的稳定性条件与一般中心差分格式的相当,其计算精度不低于二阶精度。 相似文献
8.
本文针对罕遇地震弹塑性静、动力分析方法中结构的阻尼问题进行了一些算例和理论方面的探讨.总结了现有"规范"对于结构阻尼方面的规定;针对实际的高层混凝土和高层钢结构算例,探讨了各性能设计阶段结构等效阻尼比的变化情况,以及弹塑性阻尼对于结构静力推覆分析和能力谱方法计算结果的影响;探讨了不同的阻尼比对于罕遇地震弹性和弹塑性动力时程分析结果的影响;指出了将Rayleigh阻尼自然推广到弹塑性动力时程分析中所存在的问题;本文提出了实时阻尼比概念,通过算例分析表明可以较好地改进罕遇地震弹塑性动力时程分析中的阻尼问题. 相似文献
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推导出了分析二维粘及弹性场地地形对地震动影响的显式有限元-有限差分方法．这一方法中，首先利用人工边界及有限元离散方法，给出问题分析的有限元离散网格计算力学模型，并利用一种类似于差分方法的有限元方法，建立局部网格节点的动力方程，而后利用笔者提出的有阻尼体系动力方程求解的显式差分格式，及推广的多次透射边界公式，给出网格节点运动量计算的时域显式逐步积分公式．利用计算机程序实现这一方法的计算具有所需计算机内存量小及计算时间量小的优势，而且，这一方法适用于任意地形情况，具有较高的计算精度及较好的计算稳定性． 相似文献
10.
动力方程求解的显式积分格式及其稳定性与适用性 总被引：12，自引：0，他引：12
文献（１）给出了一种求解有阻尼体系动力方程的显式积分格式,文中以数值表格的形式给出了格式的稳定性条件,本文对该格式的稳定性问题作了进一步的分析,并给出了其计算稳定性条件的表示式。本文还着重讨论了基于这一显式积分格式的推导过程而派生出的另一形式的积分格式的稳定性,并指出了该派生格式的适用性问题。 相似文献
11.
The dynamic analysis of complex non-linear structural systems by the finite element approach requires the use of time-step algorithms for solving the equations of motion in the time domain. Both an implicit and an explicit version of such a time-step algorithm, called the ρ-method, the parameter ρ being used for controlling numerical damping in the higher modes, are presented in this paper. For the implicit family of algorithms unconditional stability, consistency, convergence, accuracy and overshoot properties are first discussed and proved. On the basis of the algorithmic damping ratio (dissipation) and period elongation (dispersion) the ρ-method is then compared with the well-known implicit algorithms of Hilber, Newmark, Wilson, Park and Houbolt. An explicit version of the algorithm is also derived and briefly discussed. This shows numerical properties similar to the central difference method. Both versions of the algorithm have been implemented in a general purpose computer program which has been often used for both numerical tests and practical applications. 相似文献
12.
IntroductionThe analysis of dynamic soil-structure interaction for important engineering project is still based on linear model (including equivalent linear model) with complex damping, and traditional frequency domain method (Lysmer, et al, 1975, 1981; DING, et al, 1999). Namely, first calculating frequency domain solution by Fourier transform, and then calculating time domain solution by Fourier inverse transform. The motion equation of a system in frequency domain is usually written as (… 相似文献
13.
结构动力学方程的显式积分格式 总被引：1，自引：0，他引：1
本文从空间解耦有限元常微分方程组出发，探讨了结构动力学方程的高精度显式积分格式。通过被积函数的拉格朗日多项式内插和分部积分导出了波动数值模拟的一组显式时步积分公式。这组公式是时间和空间解耦的，即波场内任一离散节点在任一时刻的波动数据可以用这组公式依据该节点及其邻近节点在该时刻之前的n＋1个时刻的波动数据显式地算出（n为非负整数），阐明了这组公式的如下特点：第一，其截断误差的量级不超过0（Δt^n＋3），Δt为时间步距。第二，它不仅可用于线性波动的数值模拟，而且可用于本构方程具有强非线性情形。第三，这组公式也可推广应用于一系列数学物理暂态问题的数值求解。针对一个简单的时不变系统初步分析了此组积分格式的稳定性。但是，对其稳定性尚需作进一步研究。 相似文献
14.
为研究冲击荷载或地震作用下产生的,以Rayleigh波为主的面波对浅层地表土体动力响应特征以及数值模拟中土层阻尼的设置方法,以厦门地区浅层的素填土及粉质黏土为研究对象,采用有限元动力分析,土体本构采用小应变硬化模型(HSS),利用模型本身的滞回环特性,输入变化的小应变参数,考察HSS模型的小应变参数对场地动力响应的影响,并与土体采用摩尔-库伦模型结合Rayleigh阻尼("MC+Rayleigh阻尼")的计算结果进行对比。研究表明:当采用带有滞回环的HSS模型时,波速随初始剪切模量Gref0的增大而增大,但振幅减小,残余变形量也有所减小;小应变参数γ0.7对波的影响较小;HSS模型能够给出残余变形量,而"MC+Rayleigh阻尼"由于本构模型为理想弹塑性模型,在卸载重加载条件下表现为纯弹性行为,无法反映出卸载重加载过程中塑性应变的积累及其累积阻尼效应;但HSS模型还不能够全面反映循环加载作用下塑性体积应变的累积,因此在考虑滞回阻尼的基础上,仍然建议借助Rayleigh阻尼来更加全面地模拟土体的实际阻尼特性。 相似文献
15.
波动有限元方程显式逐步积分格式稳定性分析 总被引：2，自引：0，他引：2
景立平 《地震工程与工程振动》2004,24(5):20-26
对常用的波动有限元方程的两种显式格式的稳定性进行了分析,利用单元的最大频率乃是系统的特征频率的上界的概念结合模态分析方法,给出了便于实际应用的稳定性必要条件。同时,利用Von Neumann方法给出了这两种格式稳定性的充分条件,并通过算例对这两种稳定性条件进行验证。 相似文献
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John F. Hall 《地震工程与结构动力学》2006,35(5):525-545
Rayleigh damping is commonly used to provide a source of energy dissipation in analyses of structures responding to dynamic loads such as earthquake ground motions. In a finite element model, the Rayleigh damping matrix consists of a mass‐proportional part and a stiffness‐proportional part; the latter typically uses the initial linear stiffness matrix of the structure. Under certain conditions, for example, a non‐linear analysis with softening non‐linearity, the damping forces generated by such a matrix can become unrealistically large compared to the restoring forces, resulting in an analysis being unconservative. Potential problems are demonstrated in this paper through a series of examples. A remedy to these problems is proposed in which bounds are imposed on the damping forces. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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A numerical procedure for the analysis of Rayleigh waves in saturated porous elastic media is proposed by use of the finite element method. The layer stiffness matrix, the layer mass matrix and the layer damping matrix in a layered system are presented for the discretized form of the solid-fluid equilibrium equation proposed by Biot. In order to consider the influence of the permeability coefficient on the behavior of Rayleigh waves, attention is focused on the following states: ‘drained’ state, ‘undrained’ state and the states between two extremes of ‘drained’ and ‘undrained’ states. It is found from computed results that the permeability coefficient exerts a significant effect on dispersion curves and displacement distributions of Rayleigh waves in saturated porous media. 相似文献
18.
In many finite element platforms, a classical global damping matrix based on the elastic stiffness of the system (including isolators) is usually developed as part of the solution to the equations of motion of base-isolated buildings. The conducted analytical and numerical investigations illustrate that this approach can lead to the introduction of unintended damping to the first and higher vibration modes and the spurious suppression of the respective structural responses. A similar shortcoming might be observed even when a nonclassical damping model (ie, an assembly of the superstructure and isolation system damping sub-matrices) is used. For example, the use of Rayleigh damping approach to develop the superstructure damping sub-matrix can lead to the undesired addition of damping to the isolated mode arising from the mass-proportional component of the superstructure damping. On the other hand, the improper use of nonclassical stiffness-proportional damping (eg, determining the proportional damping coefficient, βk , based on the first mode) can result in assigning significant damping to the higher-modes and the unintended mitigation of the higher-mode responses. Results show that a nonclassical stiffness-proportional model in which βk is determined based on the second modal period of a base-isolated building can reasonably specify the intended damping to the higher modes without imparting undesirable damping to the first mode. The nonclassical stiffness-proportional damping can be introduced to the numerical model through explicit viscous damper elements attached between adjacent floors. In structural analysis software such as SAP2000®, the desired nonclassical damping can be also modeled through specifying damping solely to the superstructure material. 相似文献