非线性弹性杆中纵波传播过程的数值模拟 Numerical simulation on the longitudinal wave in nonlinear e

非线性弹性杆中纵波传播过程的数值模拟

Numerical simulation on the longitudinal wave in nonlinear elastic rod

基于Hamilton空间体系的多辛理论研究了包含材料非线性效应和几何弥散效应的非线性弹性杆中纵波传播问题.导出了其Bridges意义下的多辛形式及其多种守恒律,并构造了等价于Box多辛格式的隐武多辛格式对不考虑材料非线性效应和几何弥散效应、只考虑材料非线性效应、只考虑几何弥散效应、同时考虑材料非线性效应和几何弥散效应四种情况下不同截面参数的圆杆中的纵波传播过程进行数值模拟,模拟结果不仅全面地反映了非线性效应和几何弥散效应对纵波传播的影响,而且也反映了多辛方法的两大优点:精确的保持多种守恒律和良好的长时间数值行为.

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作 者： 胡伟鹏 韩爱红 邓子辰 HU Wei-peng HAN A-ihong DENG Zi-chen  

作者单位：胡伟鹏,HU Wei-peng(西北工业大学力学与土木建筑学院,西安,710072)
LIl6GnZ0韩爱红,HAN A-ihong(华北水利水电学院,郑州,450011)水利论文 ^)c,wR6IH
邓子辰,DENG Zi-chen(西北工业大学力学与土木建筑学院,西安710072;大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,大连116023) 

刊 名：计算力学学报  ISTIC EI PKU

英文刊名：CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL MECHANICS 

年，卷(期)：2010 27(1) 

分类号：O322 O241.82 

关键词：数值模拟   多辛   非线性弹性杆   纵波方程   numerical simulation   multi-symplectic   nonlinear elastic rod   longitudinal oscillation equation  

机标关键词：非线性弹性杆纵波传播传播过程数值模拟rod几何弥散效应非线性效应partial differential equationsnumerical simulations多辛格式efficient algorithmdispersion effectconservation laws材料nonlinear effectresults守恒律波传播问题模拟结果理论研究 

基金项目：国家自然科学基金，高等学校博士学科点专项科研基金，陕西省自然科学基金，川引智计划，西北工业大学基础研究基金，国家重点实验室基金