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强脉动压力下飞行器随机振动分析算法与并行实现

范宣华, 王柯颖, 肖世富, 陈璞

计算物理 2021, 38 (2): 192-198. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8208

摘要（151）

HTML （2）

PDF （2911KB）（717）

以飞行器再入大气层过程中承受多点强相关脉动压力下的随机振动分析为研究背景，从自由体模态分析入手，考虑脉动压力之间的强相关性，建立自由体动力学方程并推导刚-弹模态耦合作用下的随机振动理论，完成算法设计并在自主并行软件平台PANDA中进行代码实现，通过典型飞行器算例开展正确性验证和应用研究。研究表明：飞行器再入过程的刚体运动对结构在低频段的响应影响显著，甚至起到主导作用，越靠近零频附近，这种影响越大；在中高频段，弹性响应逐渐占据主导地位。基于自主研发形成的随机振动分析模块可以较好地模拟飞行器再入过程脉动压力诱导的随机振动响应，具备超大规模并行计算能力。

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基于PANDA平台的多点基础激励谐响应的并行计算

于晨阳, 范宣华, 王柯颖, 肖世富

计算物理 2018, 35 (4): 443-450. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7708

摘要（356）

HTML （0）

PDF （2083KB）（1102）

基于PANDA自主并行计算平台，采用模态叠加法对多点基础激励作用下的谐响应分析开展算法设计和并行实现研究，构建相应的并行求解模块.结合商业有限元软件对研发模块的正确性进行验证；将该模块应用于某光机装置，实现11.88亿自由度超大规模的高效并行求解.结果表明：研发的多点基础激励谐响应分析模块可用于复杂装备的高效精细数值模拟，具备强大的并行计算能力，最大可扩展CPU核数可达数千个，远超现有通用商业有限元软件.

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平面应变问题广义有限元法

杨璞, 牛红攀, 肖世富

计算物理 2016, 33 (3): 358-366.

摘要（429）

HTML （0）

PDF （2505KB）（1159）

结合广义有限元和理性有限元,针对平面应变问题提出一种广义四边形单元.该单元考虑泊松效应,以节点位移自由度约束弹性力学平面应变方程的半解析解,构造单元位移模式的附加项,较准确地反映真实位移场,提高了单元的计算精度.首先推导广义单元及其等参单元的形函数,之后设计分片试验和数值算例来验证单元的精度,数值算例表明,在规则和非规则网格下新单元计算精度均优于传统有限元和广义有限元.新单元精度高且易于程序实现,可应用于实际工程的结构分析.

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