多体系统动力学指标-2超定运动方程HHT积分改进方法

• 作者: 翟彦博 谢守勇 马秀腾
• 来源期刊: 中国科学（技术科学）
• 关键词: 多体系统 超定运动方程 HHT 改进方法 二阶精度
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 229-236
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N092016-00398

摘要

完整约束多体系统动力学运动方程是指标-3微分-代数方程(differential-algebraic equations,DAEs).速度约束方程通过对位置约束方程求导得到,将其并入指标-3运动方程,可得到指标-2超定DAEs形式的运动方程.对基于结构动力学中HHT(Hilber-Hughs-Taylor)方法的求解指标-2超定运动方程的HHT-SI2方法进行改进.首先,仅对HHT-SI2方法的校正项进行改进,仍引入两个未知数向量.改进后再求解离散得到的非线性方程组时,Jacobian矩阵的条件数减小,方法对步长的限制降低.其次,通过改变校正项的形式,仅引入一个未知数向量,使得非线性方程组的求解规模变小,方法的求解速度得到明显提高.随后,两种改进方法的有效性通过数值实验得到验证,并对改进方法与HHT-SI2方法从计算速度和步长限制角度进行了比较.数值实验还表明两种改进方法都具有二阶精度,数值阻尼是可以控制的.最后对两种改进方法与已有的类似方法进行了分析比较,指出了新方法的优势所在.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谢守勇		78	664	15.0	21.0
2	翟彦博		22	64	5.0	7.0
3	马秀腾		13	35	3.0	5.0