SAPTIS：结构多场仿真与非线性分析软件

SAPTIS程序是以有限单元法为基本方法的仿真计算程序,本文通过对有限元并行化关键技术的讨论给出了SAPTIS程序的并行策略,介绍了SAPTIS软件方程组求解部分的三种并行化方式：（1）对原有PCG求解器基于OpenMP进行了较细粒度的并行化实现;（2）基于MPI环境对SAPTIS丰富了Krylov子空间类方法及多种预条件技术的并行求解器;（3）基于OpenMP环境丰富了稀疏直接解法的并行求解器。测试结果表明,三种并行化方案求解效率都很高,各有特色,丰富了SAPTIS的求解功能。此外,GPU求解功能也正在开发之中,这也将使SAPTIS程序的求解功能更强大,适用性更好。     

大体积混凝土最高温度实用解法探讨

在大体积混凝土最高温度求解计算中,因求解公式复杂,计算量也很大,常不得已而用线性近似求解,导致计算结果精度降低.推导探讨的温差极值法,通过公式演绎将温度关系求解先转变为温差关系求解,再通过温差关系很方便地做出温度求解图.既大大减少了计算工作量,又保证了计算结果精度,且方便了工地现场设代查图得解.此方法经在三峡等工程中的运用,取得了良好的效果.     

基于Excel的水力学隐式方程求解与辅助绘图

文章通过几个实例,介绍了应用Excel求解水力学隐式方程的单变量求解法和简单迭代法。实例计算表明单变量求解法和简单迭代法具有求解过程简单,结果精度高,通用性强的特点。此外,运用实例介绍了Excel应用于水力学计算的简便辅助绘图功能。     

荷载随时间变化情况下非线性固结问题的求解方法

饱和土体非线性一维固结问题的求解方法较多,为了评价诸多方法的适用条件,对几种常用的非线性一维固结问题的求解方法进行了分析研究。基于Davis等提出的非线性固结方程,利用Laplace变换、矩阵传递法以及Laplace逆变换进行了处理;得到成层饱和地基在荷载随时间变化情况下的一维非线性解析解的求解方法,并给出快速求解初值问题(或边值问题)的数值方法(DQM法)以及Kirchhoff变换法和摄动法的求解思路。分析结果表明,这些方法各有自己的特点,可以满足不同的求解条件,是求解非线性问题的有效工具。     

SAPTIS:结构多场仿真与非线性分析软件开发及应用(之三)

SAPTIS程序是以有限单元法为基本方法的仿真计算程序,本文通过对有限元并行化关键技术的讨论给出了SAPTIS程序的并行策略,介绍了SAPTIS软件方程组求解部分的三种并行化方式:(1)对原有PCG求解器基于OpenMP进行了较细粒度的并行化实现;(2)基于MPI环境对SAPTIS丰富了Krylov子空间类方法及多种预条件技术的并行求解器;(3)基于OpenMP环境丰富了稀疏直接解法的并行求解器。测试结果表明,三种并行化方案求解效率都很高,各有特色,丰富了SAPTIS的求解功能。此外,GPU求解功能也正在开发之中,这也将使SAPTIS程序的求解功能更强大,适用性更好。     

工业用水不同状况分析计算示例

以实例计算分析了在过去工业用水总量和排水量情况下,采取封闭式重复利用设备,求解出现今的重复利用率。另示例求解提高重复利用率和增加工业用水量情况下,如何求解现今的排水量。     

LinDo和Excel在渠系优化配水中的应用

LinDo是一种专门用于求解数学规划问题的软件包,执行速度快,易于方便地输入、求解和分析数学规划问题。Excel可以实现对有多个变量和约束的线性规划问题的求解,操作方法简单快捷,容易掌握。根据“定流量,变历时”的准则,建立了配水渠道流量最优化0-1整数规划模型,应用LinDo和Excel求解渠系优化配水模型,并对求解结果进行对比分析,结果表明用LinDo求解出的结果优于Excel的求解结果。     

水工结构动接触问题的组合网格算法

针对水工结构工程计算中经常出现的接触问题,和以往解决此类问题算法的局限性,提出了采用组合网格算法.算法采用两套网格求解,在整个求解区域采用较粗网格,不考虑接触的影响,而在接触区域附近采用较细的网格,考虑接触的影响.整体粗网格求解和局部细网格球求解反复迭代,求得最终结果,与常规有限元方法所求得的解相符合,为求解大型实际复杂问题提供了一个思路和方法.     

基于COLSYS的组合箱梁约束复合弯扭下的非线性分析

闭口组合箱梁复合弯扭作用下的约束扭转分析属于薄壁构件复合受力的空间问题非线性分析.本文首先根据广义坐标法原理,以拉伸弹簧和滑移弹簧模拟混凝土翼板和工字钢梁之间交界面的脱离和滑移效应,通过给定其广义坐标,推出了闭口组合箱梁复合受力下扭转分析的微分方程组;介绍了常微分方程(ODEs)求解器COLSYS的优点与求解方法;详细推导了闭口组合箱梁复合受力下的微分方程求解过程;借助计算实例和实测值.编制了满足求解器COLSYS的有关丰程序,借助于求解器COLSYS进行了求解分析,计算结果与试验值进行了分析比较.最后对闭口组合箱梁的弯扭相关性进行了分析,给出了理论计算和试验实测的闭口组合箱梁的弯扭相关性表达式.     

明渠水面线能量方程的牛顿迭代法求解

明渠水面线推求的关健在于求解能量方程 ,以往求解时常用逐段扫描法、二分法 ,本文通过建立牛顿迭公式 ,并分析其收敛性 ,为能量方程的牛顿迭代法求解提供了思路