应用力学学报
應用力學學報
응용역학학보
CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS
2015年
3期
410-416
,共7页
富明慧%陆克浪%李纬华%黄策%张荧荧
富明慧%陸剋浪%李緯華%黃策%張熒熒
부명혜%륙극랑%리위화%황책%장형형
哈密顿系统%动力学初值问题%非线性%辛算法%非传统哈密顿变分原理
哈密頓繫統%動力學初值問題%非線性%辛算法%非傳統哈密頓變分原理
합밀돈계통%동역학초치문제%비선성%신산법%비전통합밀돈변분원리
给出了非传统哈密顿变分原理的一种简化形式,并在此基础上利用拉格朗日多项式近似位移和动量,采用高斯积分法对时间积分,建立了针对动力学初值问题的一类高阶辛算法。在建立高阶辛算法的过程中,本文方法与基于传统哈密顿变分原理的辛算法不同,无需由端值问题向初值问题转换,因此更加简捷有效。此外,给出了线性动力问题中本文算法保辛性的证明。当位移、动量的插值次数和高斯积分点个数均为m时,本文算法是具有2m阶精度的辛算法,且是线性无条件稳定的。通过数值算例结果表明,本文算法与辛算法性质吻合,并且计算效率比同阶辛龙格库塔法提高了约50%。
給齣瞭非傳統哈密頓變分原理的一種簡化形式,併在此基礎上利用拉格朗日多項式近似位移和動量,採用高斯積分法對時間積分,建立瞭針對動力學初值問題的一類高階辛算法。在建立高階辛算法的過程中,本文方法與基于傳統哈密頓變分原理的辛算法不同,無需由耑值問題嚮初值問題轉換,因此更加簡捷有效。此外,給齣瞭線性動力問題中本文算法保辛性的證明。噹位移、動量的插值次數和高斯積分點箇數均為m時,本文算法是具有2m階精度的辛算法,且是線性無條件穩定的。通過數值算例結果錶明,本文算法與辛算法性質吻閤,併且計算效率比同階辛龍格庫塔法提高瞭約50%。
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