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Fundamentals and progress of the manifold method based on independent covers

Science China(Technological Sciences) 2024年第4期67卷 966-991页

作者： SU HaiDong lin shaozhong XIE ZhiQiang GONG YaQi QI YongFeng Material and Engineering Structure Department Yangtze River Scientific Research InstituteWuhan 430010China Research Center of Water Engineering Safety and Disaster Prevention of Ministry of Water Resources Wuhan 430010China

Aiming to solve mesh generation,computational stability,accuracy control,and other problems encountered with existing numerical methods,such as the finite element method and the finite volume method,a new numerical computational method for continuum mechanics,namely the manifold method based on independent covers(MMIC),is proposed based on the concept of mathematical manifolds,to form partitioned series solutions of partial differential *** partitions,the cover meshes have the characteristics of arbitrary shape,arbitrary connection,and arbitrary *** are expected to fundamentally solve the mesh generation problem and can also simulate the precise geometric boundaries of the CAD model and strictly impose boundary *** the selection of series solutions,local analytical solutions(such as series solutions at crack tips and series solutions in infinite domains)or proper forms of complete series can be used to reflect the local or global characteristics of the physical field to accelerate *** applications are presented.A new method of beam,plate,and shell analysis is *** deformation characteristics of beams,plates,and shells are simulated with polynomial series of suitable forms,and the analysis of curved beams and shells with accurate geometric representation is *** the static elastic analysis of two-dimensional structures,a mesh splitting algorithm is proposed,and h-p version adaptive analysis is carried out with error ***,automatic computation integrated with CAD is *** analysis is also attempted for the solution of differential equations of *** the one-dimensional convection-diffusion equation and Burgers equation,calculation results with high precision are obtained in strong convection and shock wave simulations,avoiding nonphysical *** solving the two-dimensional incompressible Navier-Stokes equation is also *** series solution formula is used to o

关键词： series solutions mesh generation adaptive analysis fixed meshes numerical manifold method

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影响路桥设计的因素及控制措施

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江苏建材 2024年第5期 82-83页

作者：林绍忠迅捷交通科技集团有限公司福建福州350000

为解决路桥设计中的影响因素及相关控制措施问题,文章以福建省平潭综合实验区中部麒麟大道(长兴路-瑶竹路)工程为例,分析当前我国路桥设计现状,总结影响路桥设计的主要因素,在此基础上提出路桥设计相关控制措施,以期为有关人员及路桥设... 详细信息

为解决路桥设计中的影响因素及相关控制措施问题,文章以福建省平潭综合实验区中部麒麟大道(长兴路-瑶竹路)工程为例,分析当前我国路桥设计现状,总结影响路桥设计的主要因素,在此基础上提出路桥设计相关控制措施,以期为有关人员及路桥设计工作提供借鉴。

关键词：路桥设计影响因素控制措施

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Performance of DDA time integration

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Science China(Technological Sciences) 2015年第9期58卷 1558-1566页

作者： lin shaozhong XIE ZhiQiang Changjiang River Scientific Research Institute Research Center on Water Engineering Safety and Disaster Prevention of MWR DDA Center of Changjiang River Scientific Research Institute

Discontinuous deformation analysis(DDA) is a numerical method for analyzing the deformation of block system. It employs unified dynamic formulation for both static and dynamic analysis, in which the so-called kinetic damping is adopted for absorbing dynamic energy. The DDA dynamic equations are integrated directly by the constant acceleration algorithm of Newmark family integrators. In order to have an insight into the DDA time integration scheme, the performance of Newmark time integration scheme for dynamic equations with kinetic damping is systematically investigated, formulae of stability, bifurcation, spectral radius, critical kinetic damping and algorithmic damping are presented. Combining with numerical examples, recognition and suggestions of Newmark integration scheme application in the DDA static and dynamic analysis are proposed.

关键词： DDA time integration scheme performance analysis critical kinetic damping

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三维高阶DDA方法的静力分析研究

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岩石力学与工程学报 2010年第3期29卷 558-564页

作者：张杨邬爱清林绍忠扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010 长江科学院非连续变形分析实验室湖北武汉430010

借助于DDA方法以"体"为研究对象的潜在优势进行连续结构的静力分析,突破网格相容条件的限制,有利于简化前处理。同时,采用高阶位移模式,在将空间几何形体简单地划分为单个或数个体的条件下,能获取较高的求解精度。遵循以上思路,定义"连... 详细信息

借助于DDA方法以"体"为研究对象的潜在优势进行连续结构的静力分析,突破网格相容条件的限制,有利于简化前处理。同时,采用高阶位移模式,在将空间几何形体简单地划分为单个或数个体的条件下,能获取较高的求解精度。遵循以上思路,定义"连接面"、"连接点对"的概念,给出DDA块体在连续系统中所需满足的变形协调条件,推导三维高阶DDA方法的基本公式,包括弹性子矩阵、初应力荷载矩阵、点荷载矩阵、体荷载矩阵和固定点矩阵及相邻块体间的连接矩阵,最终建立三维连续结构的高阶DDA整体平衡方程。最后编程实现上述思路,采用有解析解的经典算例并结合一定网格密度的有限元解进行比对分析,结果表明DDA方法应用于连续结构静力计算的可行性与优越性。

关键词：数值模拟静力分析高阶三维高阶DDA

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用分载位移法进行拱坝动力分析

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河海大学学报 1988年第5期 69-77页

作者：林绍忠河海大学工程力学系

本文用基于试载法的分载位移法进行拱坝动力分析,并讨论拱坝动力分析试载法中柔度矩阵的对称性质及自振特性分析等问题,指出柔度矩阵是不对称的;因而不能直接套用直接滤频法或斯托杜拉(Stodola)法计算自振特性.文中进一步证明了用直接... 详细信息

本文用基于试载法的分载位移法进行拱坝动力分析,并讨论拱坝动力分析试载法中柔度矩阵的对称性质及自振特性分析等问题,指出柔度矩阵是不对称的;因而不能直接套用直接滤频法或斯托杜拉(Stodola)法计算自振特性.文中进一步证明了用直接滤频法可以得到准确的固有频率,但须经过转换才能得到准确的振型.计算实例表明,分载位移法的计算结果与有限元法的结果吻合较好.

关键词：拱坝动力分析试载法

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基于DDA的弹性力学全高阶多项式位移逼近方法及其实例验证

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固体力学学报 2014年第2期35卷 142-149页

作者：邬爱清刘晓莹张杨卢波林绍忠长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室武汉430010 扬州大学水利科学与工程学院扬州225009 长江科学院武汉430010

基于维尔斯特拉斯多项式函数的逼近定理,通过DDA高阶全多项式位移函数条件下的弹性力学推导,提出了一个逼近弹性力学连续位移函数真解的全多项式位移函数逼近方法.该方法采用完整的高阶多项式位移函数,以不同阶次条件下的多项式系数为... 详细信息

基于维尔斯特拉斯多项式函数的逼近定理,通过DDA高阶全多项式位移函数条件下的弹性力学推导,提出了一个逼近弹性力学连续位移函数真解的全多项式位移函数逼近方法.该方法采用完整的高阶多项式位移函数,以不同阶次条件下的多项式系数为未知数,以单纯形积分为解析积分方法,通过建立和求解平衡方程,逐步逼近弹性体真解.在对单纯形积分计算过程研究的基础上,给出了三维空间单纯形计算图解法,该图解法诠释了三维空间单纯形积分公式中各变量间的逻辑关系及计算过程的图形表达.基于上述方法,编写了相应计算程序,并以一个三维简支梁受均布荷载及一个四周固定的弹性薄板受集中力作用两算例为实例,验证了所提方法的可行性.实例计算结果表明,随着逼近函数阶次的提高,数值方法获得的多项式函数计算值均单调地逐步逼近解析解.在文中所用的6阶多项式函数逼近中,简支梁实例位移计算误差小于0.2%,弹性薄板实例位移误差小于0.91%,并且,两算例与解析解位移差值都在微m级.

关键词：非连续变形分析(DDA) 完全高阶多项式维尔斯特拉斯(Weierstrass)逼近定理单纯形积分单纯形积分图解法弹性力学连续位移函数逼近

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风化花岗岩地区公路高边坡病害特征及对策研究

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灾害学 2019年第A1期34卷 109-112页

作者：张修杰王成中林少忠广东省交通规划设计研究院股份有限公司

大型高边坡若发生失稳,极易产生滑坡、泥石流等突然性、速度快、后果影响大的灾害。通过对大潮高速TJ7标段高边坡的稳定性分析,提出锚索抗滑方桩及维持现状坡形、抬纵坡等可用于该高边坡的不同支护方案,并通过稳定性计算及经济比较,提... 详细信息

大型高边坡若发生失稳,极易产生滑坡、泥石流等突然性、速度快、后果影响大的灾害。通过对大潮高速TJ7标段高边坡的稳定性分析,提出锚索抗滑方桩及维持现状坡形、抬纵坡等可用于该高边坡的不同支护方案,并通过稳定性计算及经济比较,提出适用于该类高边坡的最佳支护方案,为类似地质条件下高边坡支护提供参考。

关键词：高边坡支护稳定分析锚索抗滑桩抬纵坡

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高等职业教育专业建设与发展研究

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漳州职业大学学报 2004年第1期6卷 88-90页

作者：林绍中漳州职业技术学院电子工程系福建漳州363000

高职专业建设与发展应以市场经济为导向,使专业设置和建设紧贴市场,同时专业建设要体现现代化办学思想和现代化的教学体系,走产学研合作办学道路,缩短学制,采用现代化教学手段,加强实践性教学,重视培养学生综合能力,加快培养社会紧需人才。

关键词：专业建设高等职业教育高职专业办学思想现代化教学手段专业设置学制发展研究市场经济人才

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分析拱坝应力的分载位移法

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水利学报 1987年第1期 17-25页

作者：林绍忠杨仲侯河海大学

本文以试载法为基础,提出拱坝应力分析的分载位移法.本法以拱单元和梁单元为计算体系,按位移法分别由拱和梁两套系统建立以结点变位和分配荷载为未知量的平衡方程,从中消去分配荷载得到以结点变位为未知量的整体协调方程.与常规试载法比... 详细信息

本文以试载法为基础,提出拱坝应力分析的分载位移法.本法以拱单元和梁单元为计算体系,按位移法分别由拱和梁两套系统建立以结点变位和分配荷载为未知量的平衡方程,从中消去分配荷载得到以结点变位为未知量的整体协调方程.与常规试载法比较,本法具有计算工作规格化、内存少、计算量小及便于动力分析等优点.

关键词：拱坝结点端点奇点点(数学) 分载位移法试载法

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多色SSOR-PCG的MPI+OpenMP混合编程实现

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计算机辅助工程 2013年第6期22卷 79-83,89页

作者：林绍忠许合伟颉志强长江科学院材料与结构研究所武汉430010 黄河勘测规划设计有限公司工程设计院郑州450003

针对对称逐步超松驰预处理共轭梯度(Symmetric Successive Over Relaxation Preconditioned Conjugate Gradient,SSOR-PCG)法并行化时每步迭代都要并行求解2个三角方程组的困难,采用多色排序技术提高并行度,基于MPI+OpenMP混合编程模型... 详细信息

针对对称逐步超松驰预处理共轭梯度(Symmetric Successive Over Relaxation Preconditioned Conjugate Gradient,SSOR-PCG)法并行化时每步迭代都要并行求解2个三角方程组的困难,采用多色排序技术提高并行度,基于MPI+OpenMP混合编程模型开发适合于分布共享内存计算机的并行程序,通过测试选择有效的MPI通信函数,并给出3种避免共享数据竞争的措施,供不同规模问题和不同内存容量计算机情况选用.

关键词： SSOR—PCG 并行计算多色排序有限元方程组 MPI OpenMP

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