Comsol冻土THM三场耦合模型案例:瞬态求解器与稳态求解器在水分场、温度场及应力场的应用,Comsol冻土THM三场耦合模型案例:瞬态求解器与稳态求解器在水分场、温度场及应力场的应用,Comsol冻土水热力,本案例物采用两个PDE模块,分别表示水分场和温度场,一个固体力学模块,表示应力场,求解器在求解THM问题中采用瞬态求解器。 在求解应力问题中,采用稳态求解器。 通过本案例可以学习掌握冻土THM三场耦合模型。 ,关键词:Comsol;冻土;水热力;PDE模块;水分场;温度场;固体力学模块;应力场;瞬态求解器;稳态求解器;THM三场耦合模型。,Comsol中冻土THM三场耦合模型分析:瞬态与稳态求解器应用案例
2025-06-21 16:49:21 981KB xbox
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"matlab小程序-平面应力有限元求解器"是基于Matlab编程环境开发的一个计算工具,用于解决工程中的平面应力问题。在机械工程、土木工程、航空航天等领域,平面应力问题广泛存在,例如薄板结构分析、桥梁设计等。通过有限元方法(Finite Element Method, FEM),我们可以将复杂的连续体问题离散化为多个简单的元素,然后对每个元素进行分析,最后汇总得到整个结构的解。 这个Matlab小程序的核心在于将有限元方法应用于平面应力问题的求解。程序主要包括以下几个关键部分: 1. **main.m**:这是程序的主入口文件,它负责调用其他子函数,设置输入参数(如网格划分、边界条件、材料属性等),并显示计算结果。用户通常在此文件中修改或输入问题的具体信息。 2. **strain_compu.m**:这个文件实现了应变计算功能。在有限元分析中,首先需要根据节点坐标和单元类型计算单元内部的应变。应变是衡量物体形状变化的物理量,是位移的导数。此函数将节点位移转换为单元应变,为下一步计算应力做准备。 3. **stiffness.m**:刚度矩阵计算是有限元法的关键步骤。该函数根据单元的几何特性、材料属性和应变状态计算单元刚度矩阵。刚度矩阵反映了结构对变形的抵抗能力,与力和位移的关系密切。 4. **Assembly.m**:组装过程涉及到将所有单元的局部刚度矩阵合并成全局刚度矩阵,并处理边界条件。在这一阶段,程序会消除自由度,构建系统方程,以便后续求解。 在Matlab中实现有限元求解器,通常包括以下步骤: 1. **模型定义**:定义问题的几何形状,选择适当的单元类型(如线性三角形或四边形单元)来覆盖模型。 2. **网格生成**:将模型划分为一系列的小单元,生成节点和连接它们的元素。 3. **边界条件设定**:指定固定边界、荷载等外部条件,这些条件将影响结构的响应。 4. **刚度矩阵与载荷向量**:计算每个单元的刚度矩阵并进行组装,同时确定作用在结构上的载荷向量。 5. **求解线性系统**:使用Matlab的内置函数(如`linsolve`或`sparse`矩阵操作)求解由刚度矩阵和载荷向量构成的线性系统。 6. **后处理**:计算并显示结构的位移、应力、应变等结果,可以绘制图形以直观展示分析结果。 这个Matlab小程序为用户提供了一种便捷的工具,无需深入理解有限元法的底层细节,即可进行平面应力问题的模拟。用户可以根据具体需求调整代码,扩展其功能,例如引入非线性效应、考虑热载荷等。通过学习和使用这个程序,不仅可以掌握有限元分析的基本原理,还能提高Matlab编程技能。
2025-04-24 22:52:06 3KB matlab
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《复现港务能源系统优化模型:考虑泊位多能协同的仿真分析与Gurobi求解》,《基于Gurobi求解器的港口综合能源系统运行优化模型复现研究》,lunwen复现 《考虑泊位优化和多能协同的港口综合能源系统运行优化》 完整复现lunwen模型,采用Gurobi求解器求解,仿真结果如图所示。 ,关键词:lunwen复现; 港口综合能源系统; 泊位优化; 多能协同; 运行优化; Gurobi求解器; 仿真结果。,复现港口综合能源系统运行优化模型:Gurobi求解与仿真结果展示 在能源管理和系统工程领域,港口综合能源系统的优化问题一直受到广泛关注。港口作为一个能源密集型行业,其能源系统的运行优化不仅关系到经济效益,还涉及到环境保护和可持续发展。港口综合能源系统涉及到电力、热能、制冷等多种能源形式,并且它们之间存在着复杂的耦合关系。泊位作为港口操作的核心区域,其能源消耗和优化策略对于整个港口能源系统效率至关重要。 泊位优化和多能协同是当前港口能源系统优化研究的热点问题。泊位优化是指在保证船舶作业效率的前提下,合理分配泊位资源,减少能源浪费,降低运营成本。多能协同则是指将港口内的电力、热能、制冷等不同形式的能源系统整合起来,形成一个统一的能源供应网络,通过高效的调度和管理,实现能源的最优配置和使用效率最大化。 在这一领域中,仿真分析和数学求解方法是研究和解决问题的重要手段。Gurobi求解器是一种高效的数学优化工具,它可以帮助研究者和工程师求解复杂的优化问题。通过构建准确的数学模型,并利用Gurobi求解器进行求解,可以得到港口综合能源系统的最优运行策略。 本文档的标题和描述信息表明,研究内容涉及复现一个港口综合能源系统的优化模型,重点考虑了泊位优化和多能协同的策略,并通过Gurobi求解器进行求解。仿真分析作为验证模型有效性和展示优化效果的重要手段,通过一系列仿真结果图来直观展示模型优化前后的能源使用效率和成本节约情况。 关键词包括:港口综合能源系统、泊位优化、多能协同、运行优化、Gurobi求解器、仿真结果。这些关键词指向了本研究的核心内容和所使用的关键技术。通过这些关键词,我们可以了解到研究的范围、目标、方法和预期的成果。 压缩包内包含的文件名称显示了研究内容的多个方面,如“考虑泊位优化和多能协同的港口综合能源系统运行优化”、“复现考虑泊位优化和多能协同的港口综合能源系”等,这些文件可能包含了研究报告、演示文稿、原始数据、模型文件以及相关图像等,全面覆盖了从理论分析到模型构建,再到求解和结果展示的整个研究流程。 这些材料为我们描绘了一个港口综合能源系统优化的完整画面,其中泊位优化和多能协同的策略被实施,以提升港口能源管理的效率和可持续性。通过Gurobi求解器的辅助,研究者能够构建和复现复杂能源系统的运行优化模型,并通过仿真结果来验证模型的实用性和效果。这一系列的研究成果不仅能够为港口能源管理提供理论指导,还能够为实际操作提供技术支持。
2025-03-29 22:15:06 3.08MB scss
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在机械工程领域,定滑轮绳索吊重仿真是一个重要的问题,因为它涉及到力学分析、安全性和设备设计。本文将详细介绍如何使用HyperMesh配合OptiStruct求解器进行此类仿真的步骤,帮助工程师验证两根绳索在吊重时受力是否相等。 启动HyperMesh软件,这是Altair公司开发的一款强大的前处理工具,用于创建、编辑和准备有限元分析模型。在开始任何建模工作之前,关键的一步是选择合适的求解器。在本例中,我们选择OptiStruct,这是一款高效、全面的结构优化和求解器,能够处理复杂的非线性问题,如接触、大变形和材料非线性。 接着,我们将创建滑轮和绳索的模型。由于这是一个简化模型,我们将手动创建一个圆形的滑轮网格。在HyperMesh中,可以通过以下步骤来实现: 1. 在空间中定位滑轮的圆心。 2. 创建一个圆线来表示滑轮的边缘。 3. 使用圆线生成网格。这里要注意调整2D-automesh中的平均尺寸,确保生成的网格符合实际需求。 4. 复制并移动滑轮的圆心,以创建多个滑轮实例,形成绳索的路径。 5. 创建绳索截面,通常使用1D ROD单元来模拟,这是一种常用于模拟细长杆件的单元类型。 6. 组织模型,创建绳索的零件组(comp),以便于管理和施加约束。 7. 定义滑轮和绳索的材料属性,包括弹性模量、泊松比等,这些参数应根据实际材料特性输入。 8. 设置滑轮的厚度属性(T值),这将影响滑轮的质量和刚度。 9. 将属性分配给创建的组件,确保所有相关参数正确无误。 10. 将组件设置为当前工作组,这样在后续的分析中可以方便地操作和应用边界条件。 在HyperMesh中设置好模型后,接下来的工作就是导入OptiStruct求解器。在OptiStruct中,我们需要定义荷载工况,例如绳索的拉力、重物的重量以及可能的动态载荷。此外,还需要指定约束条件,例如固定滑轮的支座或绳索的固定端。完成这些设置后,就可以运行求解器进行计算。 分析结果会显示绳索的应力、应变、位移等信息,通过对比两根绳索的数值,可以判断它们的受力是否相等。如果存在差异,可能需要检查模型的设置,如网格质量、边界条件或材料属性,或者考虑更复杂的因素,如摩擦、绳索的松弛等。 通过这样的仿真,工程师可以评估系统性能,优化设计,确保安全性,并减少实物试验的成本。同时,对于初学者,这个教程提供了宝贵的实践经验,有助于掌握HyperMesh和OptiStruct的使用方法。
2024-08-07 15:49:12 4.25MB
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二维框架非线性动力学求解器是一种用于分析复杂结构在动态载荷作用下的行为的工具,特别是当几何非线性效应显著时。这个Matlab实现着重于解决这些问题,为工程师和研究人员提供了一种有效的方式来预测结构的响应。在本文中,我们将详细探讨该求解器的关键组件和背后的理论。 我们要理解"几何非线性"的概念。在结构力学中,当结构的变形程度足够大,以至于不能忽略形状改变对结构刚度的影响时,就会出现几何非线性。这通常发生在大位移、大转角或大应变的情况下。这种非线性现象需要在分析中考虑,否则可能导致计算结果的严重偏差。 该求解器的核心算法是基于Newmark方法,这是一种常用的数值积分方法,用于求解结构动力学方程。Newmark方法通过时间步进来近似结构的运动,它结合了平均加速度、速度和位移,以实现不同稳定性和精度的组合。在"Newmark_Nonlinear.m"文件中,可以找到这种时间积分方法的具体实现。 "Analysis.m"文件很可能是主分析函数,它整合了所有的计算流程,包括加载条件、边界条件、材料模型以及Newmark方法的迭代过程。"Example_Support.m"和"Example_Force.m"可能提供了示例支持条件和外力函数,帮助用户快速理解和应用求解器。 "Element_Analysis.m"涉及的是单元分析,这是结构分析中的关键部分。在这里,二维框架的每个元素(如梁)的局部响应被计算,然后与相邻节点的连接进行集成,形成整体系统的响应。"beam_deformation.m"和"beam_interpolation.m"可能包含了关于梁元素变形和插值函数的代码,这些函数对于准确描述结构变形至关重要。 "Elastic_Plastic_Model_1D.m"可能包含了材料模型的定义,特别是针对一维弹塑性行为的模拟。在结构分析中,材料的行为是决定结构响应的关键因素,弹塑性模型允许结构在达到屈服点后继续发生塑性变形。 "Section_Analysis.m"可能涉及到截面分析,这是评估横截面上应力和应变的关键步骤。在二维框架分析中,横截面的特性(如弯矩、剪力)是计算的重要组成部分。 "Plot_Results.m"很显然是用于可视化输出结果的函数,它可以帮助用户理解结构的动态响应,如位移、速度、加速度等,以及内部变量如应力和应变。 这个Matlab程序提供了一个全面的二维框架非线性动力学求解器,它考虑了几何非线性,并结合了Newmark方法进行时间积分。用户可以通过提供的示例和各种分析功能,对复杂结构在动态载荷下的行为进行深入研究。这个工具对于工程设计和研究,特别是在建筑、桥梁和机械结构等领域,具有很高的实用价值。
2024-07-27 15:54:15 11KB matlab 文档资料 开发语言
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本实现的目的是比较和总结报告的主要混合算法:[1] Deng、Xi、Bin Xie 和 Feng Xiao。 “边界变化减少(BVD)算法的一些实用版本。” arXiv 预印本 arXiv:1708.01148 (2017) 和 [2] Deng, Xi, et al. “具有移动界面的可压缩多相流的高保真不连续性解决重建。” 计算物理学杂志(2018 年)。 其中 WENO5 和 MUSCL 方法通过边界值递减 (BVD) 算法与 THINC 重建混合。 与往常一样,编写这些代码片段是为了让它们可读而不是完全优化的代码。
2024-05-21 08:23:08 382KB matlab
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lpsolve是一个matlab下高效的混合整数规划求解器,可以解决整数规划,混合整数规划,线性规划等问题
2024-04-26 20:38:42 2.48MB
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可压缩泡沫 基于 OpenFOAM 库的并行可压缩求解器。 有关详细文档,请访问主页
2024-04-10 18:48:25 15KB
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