一种哈密顿系统下结构动响应的保辛有限元求解方法技术方案

技术编号:46415512 阅读:7 留言:0更新日期:2025-09-16 20:04
本发明专利技术公开了一种哈密顿系统下结构动响应的保辛有限元求解方法。该方法将有限元方法应用于哈密顿方程,推导了保辛有限元方法,并证明保辛有限元方法是严格保辛结构的。另一方面,利用数学计算软件实现高阶迭代格式的程序化求解。此外,还讨论了保辛有限元方法对线性哈密顿系统的灵活性。多个数值算例验证了保辛有限元方法在结构动力响应问题中的优异性能,并证明了保辛有限元方法在长期动力模拟过程中保持能量守恒的能力以及优越的稳定性,比传统的数值方法具有显著的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于梁和机翼结构的动态响应分析领域,具体涉及一种哈密顿系统下结构动响应的保辛有限元求解方法


技术介绍

1、梁和机翼结构通常在航空航天和土木工程中广泛应用,其动态响应的准确预测对于结构的安全性和稳定性至关重要。然而,梁和机翼结构通常表现出复杂的动力学特性,如多模态耦合、非线性振动和高频振动响应,这使得传统的数值分析方法在精度和稳定性方面面临较大挑战。


技术实现思路

1、为克服上述技术问题,本专利技术提供一种哈密顿系统下结构动响应的保辛有限元求解方法,通过对这些结构的动力学行为进行精确的计算与分析,保辛有限元法为复杂工程结构在非线性动态环境下的稳定性、振动响应及分岔行为研究提供了强有力的理论工具。这一方法在处理具有复杂边界条件和高维自由度的结构系统时,尤其展现出了卓越的精度和守恒性,适用于高要求的工程设计与优化。

2、保辛有限元法(保辛有限元法)作为一种高效的数值分析方法,已在结构动力学领域中得到了广泛应用。特别是在针对梁和机翼等复杂结构的动态响应分析中,保辛有限元法以其在长时间计算中的高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种哈密顿系统下结构动响应的保辛有限元求解方法,用于自由振动情况下的动力学响应分析,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种哈密顿系统下结构动响应的保辛有限元求解方法,其特征在于,所述第一步包括:

3.根据权利要求1所述的一种哈密顿系统下结构动响应的保辛有限元求解方法,其特征在于,利用Cramer法则导出变量在时间节点之间的关系式为:

4.根据权利要求1所述的一种哈密顿系统下结构动响应的保辛有限元求解方法,其特征在于,所述第二步包括:

5.根据权利要求4所述的一种哈密顿系统下结构动响应的保辛有限元求解方法,其特征在于,所...

【技术特征摘要】

1.一种哈密顿系统下结构动响应的保辛有限元求解方法,用于自由振动情况下的动力学响应分析,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种哈密顿系统下结构动响应的保辛有限元求解方法,其特征在于,所述第一步包括:

3.根据权利要求1所述的一种哈密顿系统下结构动响应的保辛有限元求解方法,其特征在于,利用cramer法则导出变量在时间节点之间的关系式为:

4.根据权利要求1所述的一种哈密顿系统下结构动响应的保辛有限元求解方法,其特征在于,所述第二步包括:

5.根据权利要求4所述的一种哈密顿系统下结构动响应的保辛有限元求解方法,其特征在于,所述第二步还包括:

6.根据权利要求3所述的一种哈...

【专利技术属性】
技术研发人员:邱志平张培宣彭杰
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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