基于子结构的Woodbury非线性分析方法

• 作者: 余丁浩 李钢 苏璞
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: 子结构法 隔离非线性有限元法 材料非线性 Woodbury公式 时间复杂度
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 基本方法
• 页码范围: 26-35
• 页数: 10页
• 分类号: TU311.4
• 字数: 6539字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.07.0419

摘要

非线性分析是研究结构性能的重要手段,准确并高效的模拟非线性行为,对评估结构安全性具有重要意义.工程结构材料非线性行为一般仅发生在局部区域,考虑结构的局部非线性特征,往往能有效提高计算效率.Woodbury公式被应用于多种数值算法中来高效地求解局部材料非线性问题,该公式仅需对小规模的Schur补矩阵进行分解,避免了对整体刚度矩阵的分解运算.然而,Schur补矩阵通常不具备稀疏特征,且其阶数与非线性规模相关,因此,当非线性区域较大时,Woodbury公式的高效性受到限制.为此,该文提出了基于子结构的Woodbury非线性分析方法,该方法将Schur补矩阵分解为若干个子矩阵,大幅降低了非线性分析过程中Schur补矩阵的规模.最后将该方法应用于某钢框架结构的动力非线性分析,并从精度和效率两方面与传统Woodbury法做了对比;结果表明:该文方法在保证计算精度的前提下改善了Woodbury公式的计算性能,进一步拓宽了其适用范围.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李钢	大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室	115	1552	23.0	35.0
2	余丁浩	大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室	6	15	1.0	3.0
3	苏璞	大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室	1	0	0.0	0.0