一种用于空间框架结构几何非线性分析的切线刚度矩阵

为了改善空间框架结构的几何非线性分析,根据总势能驻值原理推导了一个三维梁单元,用增量切线刚度矩阵代替传统的增量割线刚度矩阵.新的切线刚度矩阵除了常用的线性刚度和几何刚度矩阵外,还包含2个变形刚度矩阵,这2个矩阵是由每个增量步中轴力和弯距的变化引起的,是单元变形的函数,包含轴向、横向和扭转变形的耦合项.考虑空间转动和弯距的特征,增加一个修正矩阵,使提出的单元通过刚体测试,达到良好的收敛性能.实例显示使用较少的单元模拟构件仍可有效、准确地得到空间框架的轴向扭转和弯扭屈曲的非线性性能.     

解线性方程组的一种新的迭代法

提出了解线性方程的新迭代算法,证明了当系数矩阵严格对角占优,不可约弱对角占优,对称正定时该方法收敛.给出新迭代算法的迭代矩阵的谱半径的上界.数值例子说明新方法在选取合适的参数的情况下,收敛较快.     

基于双树复数小波的快速二步迭代混合范数算法

以双树复数小波基为稀疏基,局部哈达玛矩阵为观测矩阵,在IST算法的基础上提出一种改进的快度二步迭代混合范数算法,目标函数采用混合范数模型,二步迭代加速了目标函数的优化,二步迭代混合范数算法收敛于混合目标函数的最小值。改进的算法重构速度高于IST算法的2.5倍,图像的均方误差减小50%以上。与以DCT为稀疏基、高斯矩阵为观测矩阵、快速二步迭代混合范数算法为重构算法的压缩感知重构系统相比,改进算法的峰值信噪比提高了约1dB,表明改进算法具有更好的图像重构质量和重构速度。     

双松弛迭代算法求解一类对称双正型线性互补问题

文章为求解一类对称双正型的线性互补问题而建立了一种投影前迭代和投影后迭代的双松弛迭代算法.并给出了此算法所产生的迭代序列的聚点是该互补问题的解.而且当该问题中的矩阵为对称双正加矩阵或者严格对称双正矩阵时,由该算法所得的迭代序列一定存在子列收敛到该问题的解.若该问题中的矩阵为非退化的对称双正加矩阵时,所得序列一定收敛.     

求解对称矩阵最大特征值的Barzilai-Borwein法

高维对称矩阵最大特征问题的求解是数学界中比较关注的问题之一。文章采用无约束优化方法进行求解,设计了非单调搜索的Barzilai-Borwein(BB)算法,数值算例显示该算法比单调线搜索最速下降法迭代次数更少,收敛速度快且相对误差小的良好计算性能。     

几何刚度矩阵的推导和应用

以虚功原理为基础有限元进行梁柱的分析，应用很少，主要是于在计算中，荷载很小时，计算结果就不收敛了。因而也就很难应用于工程分析中。以虚功原理为基础推导得出了几何刚度矩阵，分析了计算不收敛的原因，得出结论：不考虑节点力因位移产生的不平衡力对几何刚度矩阵的影响，是计算结果不收敛的主要原因。算例说明了当考虑了这个影响以后，计算结果和文献给出的计算结果符合良好。     

势问题的单元型光滑有限元方法(CS-FEM)研究

单元型光滑有限元方法(cell-based smoothed finite element method,CS-FEM)在计算系统总体刚度矩阵时,所得刚度矩阵改善了有限元方法"过硬"的数值缺陷。其结果与有限元相比:(1)利用CS-FEM模型,对于网格发生较大的形变时,无需映射,可以得到更好的解析解;(2)CS-FEM是对光滑区域的边界利用散度定理积分,则无需对刚度矩阵中的形函数进行求导。     

第二类Fredholm积分方程的小波解法

本文先介绍了第二类Fredholm积分方程的一般数值解法,然后自主讨论了利用区间小波做基底对所求的函数进行逼近,并迭代得到了相对于一般的Galerkin方法收敛程度高的数值结果,表明了此小波解法方法相对于一般数值解法的优越性.     

基于三角小波的Galerkin边界元法

采用三角小波函数作为基函数和检验函数提出了一种Galerkin边界元法.当问题区域是单位圆时,推导了系数矩阵元素的计算公式,其显示了大多数元素是零,从而系数矩阵是稀疏的,且可由一些循环的对称或反对称子矩阵构成,因此存储空间和计算复杂度大大减少.数值算例验证了方法的有效性.     

高阶线性方程组的一种预处理数值解法

用迭代法求解线性代数方程组时,由于收敛条件较严,只能对一些特殊矩阵（如对角占优、对称正定矩阵等）构造迭代公式．针对一般的线性代数方程组,采用预处理的手段,对Gauss-Seidel迭代法做出了改进,可以将Gauss-Seidel迭代法不收敛的线性方程组,选取适当的预处理因子,使得线性方程组预处理迭代收敛．     

投影ESOR迭代求解双边障碍问题

在本文中我们研究了求解双边障碍问题的ESOR迭代算法.证明了由此算法产生的迭代序列至少存在一个聚点,该聚点是双边障碍问题的解.并且,当矩阵为非退化对称矩阵时,该序列收敛到双边障碍问题的解.     

一种小波神经网络的优化算法

为了提高小波神经网络的收敛速度,文章提出了将负梯度下降法与DFP变尺度算法相结合进行权值修正的方法,在误差寻优初期采用梯度下降法迭代,当寻优过程开始接近最优时,更改寻优算法,使用DFP变尺度算法。通过仿真结果表明,改进算法减少了迭代次数,提高了算法收敛速度。     

考虑畸变效应的梁单元刚度矩阵应用

基于势能驻值原理和广义坐标法原理推导出考虑截面畸变效应的梁单元刚度矩阵.根据此梁单元刚度矩阵,编制了计算薄壁钢箱梁结构的有限元程序,且此程序可以考虑截面畸变效应和扭转效应.运用自编程序,分析横隔板间距对薄壁钢箱梁受力性能的影响.通过数值计算,得出布置横隔板对畸变正应力的影响最大,对弯曲正应力的影响很小.畸变荷载作用下,只有当横隔板布置间距小到一定数值时,薄壁箱梁的畸变正应力才会减小.最后,引入畸变翘曲影响系数γ,简化了薄壁箱形梁纵向正应力的计算方法.当横隔板布置间距L与薄壁箱梁横截面最大尺寸H的比值小于2时,畸变翘曲影响系数γ趋于1,表明薄壁箱形梁的畸变正应力趋于零,可以忽略畸变效应的影响.     

基于B样条的一次有限元的小波预处理研究

在计算数学中,两点边值问题常作为构造算法的模型方程。本文研究了两点边值问题的B样条解法,提出了基于多分辨分析理论,将一次有限元的基函数变换成小波基函数,从而达到预处理的效果。通过数值实验发现经过小波预处理后,刚度矩阵条件数一致有界。     

一维抛物方程初边值问题拟多重网格预处理迭代法

把多重网格法和预处理方法结合起来用于一维抛物方程初边值问题上,得出用于一维抛物方程的预处理迭代矩阵。通过数值实验,证明此方法可行,并得出了收敛速度快,并且收敛性不依赖于w等结论。     

大型实对称特征值问题的块Jacobi-Davidson方法的不精确求解

块Jacobi—Davidson方法是计算大型实对称矩阵特征值问题的有效方法,可解决矩阵存在重特征值和密集特征值情况时的计算问题．块Jacboi—Davidson算法分为内外两层迭代,外层迭代计算矩阵特征对,内层迭代求解校正方程组,计算量主要花费是校正方程组的求解．针对校正方程的不精确求解,提出了几种构造预条件子的块不完全分解方法,并通过数值试验,对多种预条件子的效果进行比较．     

二网格法网上并行求解有限元特征值

针对基于pvm的桌面PC机联网而成的网络并行计算环境中,处理机的运算速度较快而处理机间的通信相对较慢,以及微机的内存有限的实际情况,从实用的角度出发,给出了基于PVM的网上并行实现特征值问题的二网格法,实现过程中矩阵和向量采用分块储存方式,运用行元素单元贡献法实现了有限元总体刚度矩阵、总体质量矩阵、总体荷载向量的生成,并在1-8台桌面PC机连接成的局域网,PVM3.4 on Win-dowXP,VC 6.0并行计算平台上编程对该算法进行了数值试验,得到了较理想的结果.     

Toeplitz系数矩阵方程组的迭代解法

主要讨论系数矩阵为非对称正定的Toeplitz的迭代求解,运用以系数矩阵的一个对称、反对称分裂为基础的SSS迭代方法。特别地分裂是一个中心对称分裂,可以利用中心对称矩阵的可约性来减少计算量和存储量。再通过几个数值例子验证了此方法的有效性。     

投影迭代算法求解反双障碍问题

本文研究了求解双松弛投影迭代算法求解反双障碍问题,并证明了此算法所产生的迭代点列至少存在一个聚点,该聚点即是反双障碍问题的解.而且,当矩阵为非退化的对称矩阵时,该点列收敛到反双障碍问题的解.     

基于最小二乘法的SOR法松弛因子自动生成算法

基于使每一迭代步线性方程组中各个方程的余量平方和最小的原理,给出了松弛因子的自动生成方法,从而有效地避免了最佳松弛因子的选取带来的不便.并通过数值实验说明此算法切实可行,只要系数矩阵满足严格对角占优或弱对角占优且不可约条件就能够取得很好的收敛效果.