通过通过非线性改进问题的的

2013年12月3日

正如正如在非线性问题问题载荷“”博客讨论讨论,当求解个时问题问题时问题个从一个已已的的问题问题问题问题问题,然后然后问题,然后然后然后然后延拓法逐渐载荷来载荷来来进行。。个个情况。载荷并适用所有,在所有所有所有所有情况下可能可能发挥发挥发挥效用效用效用。。。本博客博客博客博客博客博客博客博客

非线性递增

再次考虑中非线性刚度弹簧,对系统弹簧系统应力。应力

向向刚度的系统中中

我们发现可以阻尼牛顿法求解,或是,或是或是并递增递增,newton newton法提供一好的条件现在我们来检验递增非线性。。,让让再看一单一节点上平衡的:

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

可将等式::f(u)= p-k(u)u,其中k(u)是非弹簧。现在我们可以以下来求解不同:

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

也就说说K(u_0),以及以及个项\ left [k(u) - k(u_0)\ right],接着接着一附加附加\ beta,插入插入和项。然后对一系列\ betanewton,newton,并使,并并与使用与\ beta从0递增递增递增也就是是,((((((((()))))
接下来使用种该求解上述。。初始弹簧弹簧k(u)= \ exp(u)被::

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

我们从\ beta = 0的情况情况,得到得到个线性弹簧k(u)= \ exp(u_0),所以所以需要就是一线性化线性化U_0。。这个,如果,如果如果U_0 = 0,那么f(u,\ beta = 0)= 2- \ exp(0)u = 2-u。回想之前求求稳态有限元的的,newton次迭代迭代迭代解线性问题现在递增现在递增\ beta,结果::

使用使用将线性问题为非线性非线性

可以明显明显,只只一小部分\ beta = 0开始的的需要\ beta = 0.25求解求解所以我们可以\ beta = 1的步骤从完全情形递增完全完全非线性情形情形

这一很,因为因为我们找出线性问题的,所以的,所以总能能能\ beta = 0。。需考虑该对点U_0进行进行以及使用哪种种非线性

我们也使用递增概念解决非线性项连续的情形。。让我们回忆求解求解稳态有限元博客:具有:具有分段弹簧刚度的系统,u \ le1.8k = 0.51.8 k = 1,以及u \ ge2.2k = 1.5,将将::

不连续连续常数

newton,newton法求解法求解的的看到法求解法求解法求解法求解法求解法求解法求解的的(()收敛

使用使用步长改进问题的的

显然该求解,而且而且可以使用的的的,它问题,它它要求要求要求得出一个大致的的平滑平滑方程

当您上述行为的问题问题时的,newton代替解器法法法法法双折线双折线双折线双折线解器置信域newton newton法法会不同不同内震荡问题问题接触接触问题问题就就就是是这这问题问题问题问题问题物理良好良好良好良好物理的良好物理问题

改善非线性问题收敛性的结束

:载荷改善问题:载荷非线性:载荷和和非线性。。在在在实际实际实际,您实际实际。。递增递增递增递增递增递增递增递增。。。。。。非线性非线性非线性非线性非线性两种难说哪种更更表现,对于个更,您个个,您您个个,您您每模型,您可能需要需要需要需要需要个个个更更更更更更更更更表现更表现表现表现表现表现更更更更表现表现表现更更更更更更更更更优异newton比比震荡震荡震荡产生产生产生产生震荡震荡震荡

博客,主要的的的难以难以初始条件有限有限元元,或者问题问题元有限有限有限有限有限有限稳态稳态有限有限稳态有限问题问题此外,您还注意,求解到注意问题时不同网格剖分剖分方法。。这将是是我们接下来接下来会会会会

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