作业帮谈谈几种接触搜索算法的比较麻烦告诉我
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/08 16:45:29
谈谈几种接触搜索算法的比较麻烦告诉我
接触分析计算主要是接触界面的搜寻方法和法向接触力的计算问题.
常见的有主从面法、级域法和一体化算法 是接触点的搜索算法,这三种算法中,最早的是主从面法,主从面法中从节点不允许穿透主动面,但主动面上的接触点可以穿透从动面.故主从面法只需搜寻与主动面接触的节点.主从面法的一个缺陷是——不能处理同一个接触面内发生的情况,比如子接触问题.与其他两种方法相比,主从面法只考虑接触体中一半的接触点,所以其计算工作量是比较小的.级域法在相互靠近的接触块中寻找接触对；一体化算法总是在所有的接触块中寻找.由于计算方法的不同,这三种方法计算时间依赖于接触面的大小.另一方面主从法之所以被广泛采用,是他的算法很成熟,编程也容易,而级域法需要从高到低逐级进行,编程就很困难,而且其矢量化运算能力也不行.
所以总体来说,一体化算法是最优越的.
除了这三种算法,还有一些别的算法：比如 BCM,边界搜索,近些年一些智能算法也被广泛引入进来!
除了接触点的搜寻算法,常用的接触力算法为：拉格朗日乘子法和罚函数法.拉格朗日乘子法不允许接触边界的互相穿透,能准确描述几何约束条件,是一种精确的接触力算法,但它与显式算法不相容,要求特殊的数值处理.但该方法在每个接触点处要求引入乘子,导致系统自由度的增加,使计算效率降低.而罚函数法允许接触面之间的互相穿透,并通过罚子将接触力大小和接触边界的穿透量联系起来,接触力正比于边界穿透量.此方法比较简单单也适合于显式算法,能在系统自由度不增加的情况下进行数值求解.但它影响显式算法中的临界时间步长.罚因子的好坏还影响计算结果的可靠性.
常见的有主从面法、级域法和一体化算法 是接触点的搜索算法,这三种算法中,最早的是主从面法,主从面法中从节点不允许穿透主动面,但主动面上的接触点可以穿透从动面.故主从面法只需搜寻与主动面接触的节点.主从面法的一个缺陷是——不能处理同一个接触面内发生的情况,比如子接触问题.与其他两种方法相比,主从面法只考虑接触体中一半的接触点,所以其计算工作量是比较小的.级域法在相互靠近的接触块中寻找接触对；一体化算法总是在所有的接触块中寻找.由于计算方法的不同,这三种方法计算时间依赖于接触面的大小.另一方面主从法之所以被广泛采用,是他的算法很成熟,编程也容易,而级域法需要从高到低逐级进行,编程就很困难,而且其矢量化运算能力也不行.
所以总体来说,一体化算法是最优越的.
除了这三种算法,还有一些别的算法：比如 BCM,边界搜索,近些年一些智能算法也被广泛引入进来!
除了接触点的搜寻算法,常用的接触力算法为：拉格朗日乘子法和罚函数法.拉格朗日乘子法不允许接触边界的互相穿透,能准确描述几何约束条件,是一种精确的接触力算法,但它与显式算法不相容,要求特殊的数值处理.但该方法在每个接触点处要求引入乘子,导致系统自由度的增加,使计算效率降低.而罚函数法允许接触面之间的互相穿透,并通过罚子将接触力大小和接触边界的穿透量联系起来,接触力正比于边界穿透量.此方法比较简单单也适合于显式算法,能在系统自由度不增加的情况下进行数值求解.但它影响显式算法中的临界时间步长.罚因子的好坏还影响计算结果的可靠性.