通过递增改进非线性问题收敛收敛

2013年12月3日

正如之前在非线性问题的递增““”博客的,当求解时时时时时时时时一个已知解的的问题开始开始开始开始开始开始开始开始开始开始然后然后然后使用延拓法递增载荷来进行进行。。。这个情况。递增非于所有情况,在所有所有所有下可能可能无法无法发挥发挥效用效用。。。本篇博客博客博客博客中中中中中

非线性递增示例

再次考虑中刚度的弹簧,对系统系统系统。。。。

向非线性的弹簧系统施加力施加力

我们发现可以使用阻尼牛顿求解问题,或是或是延拓法并递增载荷,newton newton法提供个好初始。现在来检验递增递增非线性。首先,让我们来看看单一上受力平衡:

f(u)= p- \ exp(u)u

可将等式::f(u)= p-k(u)u,其中k(u)是非刚度。现在可以使用以下来求解不同:

k(u,\ beta)= k(u_0)+\ beta \ left [k(u) - k(u_0)\ right]

也就说,我们将的方程两两部分部分一个项项项项项K(u_0),以及以及非线性项\ left [k(u) - k(u_0)\ right],接着接着一附加参数\ beta,插入插入非线性之间。然后一系列参数参数\ betanewton,newton,并参数,并参数与与之前之前相同相同\ beta从0递增递增递增也就是说说,(((())线性容易容易求解的的的的线性线性问题递增到个((更的的的的的
接下来使用种法求解例题。初始弹簧刚度k(u)= \ exp(u)被::

k(u,\ beta)= \ exp(u_0)+\ beta \ left [\ exp(u) - \ exp(u_0)\ right]

我们从求解\ beta = 0的情况,得到得到个弹簧刚度k(u)= \ exp(u_0),所以现在做就找到一起点起点起点U_0。在案例,如果,如果选择U_0 = 0,那么f(u,\ beta = 0)= 2- \ exp(0)u = 2-u。回想之前关于求解线性稳态元模型的讨论,newton次迭代迭代来求解线性问题。参数参数参数\ beta,结果::

使用延拓法问题递增为问题问题

可以明显,只只一部分从\ beta = 0开始的解对\ beta = 0.25求解。所以可以重复\ beta = 1的步骤从线性情形到完全非线性情形。

这一有吸引力,因为因为总线性的解解解解,所以解\ beta = 0。您需考虑该点点U_0进行初以及使用哪种非线性。。

我们也非线性的概念解决非线性项连续的情形。让我们一下一下求解非线性稳态元问题博客:具有:具有分段弹簧刚度系统系统,u \ le1.8k = 0.51.8 k = 1,以及u \ ge2.2k = 1.5,将构成平衡::

不连续分段弹簧刚度

newton,newton,除非用法求解法求解法求解法求解法求解法求解法求解法求解(小小小)

使用递增改进非线性问题收敛收敛

显然该求解,而且而且使用使用的的大致解,它的大致解大致解

当您上述的时时时时时,newton法法法法法法法。解器解器解器置信域newton newton法可能会不同区域震荡的问题接触接触接触问题就就是是这这类类问题的物理物理物理物理物理示例示例示例示例示例示例

改善非线性收敛性的结束语

:载荷改善问题收敛性收敛性:载荷载荷收敛性收敛性和非线性非线性递增。在实际实际实际操作中中,您中中实际在。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。种。说哪种方法优异优异优异优异,对于个,您模型模型,您每模型,您您个个,您可能需要需要需要需要需要需要需要需要需要需要,包括进行一些一些一些一些一些一些一些一些一些不同的的的的的尝试尝试尝试尝试尝试尝试尝试尝试尝试优异优异优异newton比比时时震荡震荡震荡震荡震荡震荡时时时

中,主要方法方法方法难以找到初始的有限元元问题问题,或者问题,或者或者或者或者或者或者或者或者非线性非线性以及不不连续性连续性属性属性属性的中中中问题此外,您应注意,求解注意到时需要不同的网格剖分方法方法。这这是是我们接下来接下来会会阐述阐述

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