一族无条件稳定的显式结构动力学算法

作     者：郭豪鑫 吴春利 GUO Haoxin;WU Chunli

作者机构：同济大学土木工程学院上海200092 吉林大学交通学院长春130022 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2020年第39卷第12期

页      面：48-56页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科研基金项目(11002162)。 

主　　题：直接积分算法 显式 无条件稳定 数值能量耗散 动力分析 离散传递函数 

摘      要：利用离散控制理论分析HHT-α算法,提出了一族具有可控数值阻尼的无条件稳定显式结构动力学算法—显式HHT-α法,用于线性和非线性结构动力学分析。新算法采用显式的位移、速度递推式。研究了所提算法的精度,稳定性,数值色散和能量耗散特性。研究表明该算法对于线弹型和刚度软化型非线性系统是无条件稳定的,算法数值阻尼由单个参数控制,对于特定的参数值,所提算法不会产生数值能量耗散。此外所提出的显式算法的数值色散和能量耗散特性与隐式HHT-α算法相同。数值算例验证了理论分析的正确性。