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顯式演算法

發布時間: 2022-07-02 23:58:09

『壹』 為什麼顯示演算法不適合計算準靜態問題

對於顯示演算法,採用時間積分,用t+1時刻的積分點應力、應變,獲得t+1時刻的節點位移,無需迭代求解,也不需要雅可比矩陣(應力對應變偏導數);如果硬是要有,連續雅可比,基於本構模型而不是剛度方程推導近似的連續雅可比。對於顯示演算法,單元高斯積分點應力、應變的求解可用前向或者後向歐拉方法,然後通過時間積分求取節點位移。

本質上,平衡方程中位移的迭代求解與本構方程中的應力、應變求解沒有關聯,這點很容易造成誤解,很多時候將前、後歐拉演算法視為顯式和隱式的區別,大大錯誤。通常應用較廣的顯示演算法紐馬克法、威爾遜-sita法,其中改變紐馬克法中的兩個參數,可以實現隱式與顯式求解,其中alpha=0.5和beta=0是中心差分法(二階精度)。

目前一個大的誤區認為只有顯示演算法可以求解動力學問題,隱式只能求解准靜態問題(如低速沖擊),alpha=0.5和beta=0.25就是隱式,所有的物理量在t+1時刻同時求解,通常Abaqus軟體中所說的隱式動力學求解採用了斯坦福大學Hilber、HUGHES院士(現在德克薩斯大學奧斯丁分校)和加州大學伯克利分校Taylor院士提出的無條件穩定隱式差分演算法,可以求解低速動力學問題,缺點是不適合含阻尼的求解、計算效率不高;alpha=0.5和beta=0時的紐馬克法更適合求解動力學問題,主要原因在於比隱式求解計算效率更高,不足之處在於其是條件穩定,時間增量過大位移解容易震盪,根本原因是差分演算法的條件穩定導致的,時間增量必須非常小(其值越大,一方面不穩定、另一方面計算誤差也更大),其依賴於波速、彈性模量和最小單元網格尺寸,這是顯式演算法計算最耗時的地方。

『貳』 有限元軟體中的演算法指的是什麼意思有哪些演算法

顯式演算法,採用中心差分顯式時間積分,為解決瞬態動力學服務的;隱式演算法,採用的是newmark等隱式時間積分,多用於靜力問題,結構分析,低頻率動力學問題等等。

『叄』 數值積分的多步法中,顯式和隱式分別是什麼含義

顯式演算法,採用中心差分顯式時間積分,由於方程是非耦合形式,可以直接求解,不像隱式方程那樣求解剛度矩陣,之所以採用這樣的演算法思路主要是為解決瞬態動力學服務的,它最本質的演算法是中心差分,因此它的求解效率高,但精度不高,而且必須設定非常小的時間步求解以保證穩定狀態。 而隱式演算法,採用的是newmark等隱式時間積分,引入了微量代替,需要轉換剛度矩陣,對於非線性,需要採用多種數值計算方法,比如用於線性逼近的牛頓-拉夫遜迭代公式等,這種演算法多用於靜力問題,結構分析,低頻率動力學問題等等。因為這類問題時間歷程較長,可以採用較大的時間步,也能保證一定的精度要求。 隱式演算法是指對於每一增量步,時間積分必須滿足平衡方程,反復迭代求解,結果准確,但是求解時間長,而且有時會發散。顯式演算法求解時不需要迭代,避免了不收斂問題,但是時間步長的選擇必須非常小心,根據演算法的穩定準則。

『肆』 abaqus是顯式演算法還是隱式演算法

都有的,你自已選。關鍵在於你計算什麼類型的產品。隱式演算法准確,顯式演算法一般都可能出結果。

『伍』 為什麼顯式演算法計算的沖擊比實際振動幅度大

演算法是理論,實際有阻力且比理論計算中的大!

『陸』 顯式動力學計算可以是非線性的嗎

顯式: 顯式演算法基於動力學方程,因此無需迭代;而靜態隱式演算法基於虛功原理,一般需要迭代計算 。 顯式演算法最大優點是有較好的穩定性。 動態顯式演算法採用動力學方程的一些差分格式(如廣泛使用的中心差分法、線性加速度法、

『柒』 ansys中什麼是顯式計算

顯式和隱式是針對動力學分析板塊的,兩者只是用不同的計算方法, 隱式演算法要求矩陣求逆,積分時間步可以很大,而顯式求解不需要矩陣求逆,積分時間步必須很小,顯示主要是針對短時間的瞬態分析,像金屬成型,沖擊載荷等

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