基于协同学的复杂建筑结构无网格有限元建模仿真

摘要

针对复杂建筑结构的有限元建模,提出了一种协同理论指导下的无网格建模仿真方法.本方法将哈肯的协同理论引入无网格算法,研究了复杂建筑结构下各个子结构之间的相互作用,推导出了一组状态参量,根据这些参量的变化快慢,来确定复杂建筑结构的宏观行为和内在机理,用来优化无网格算法的节点布置准则.该方法能够为无网格算法合理布置节点,并以理想的精度来确定权函数影响半径,避免无网格算法中布置节点的随意性,减少计算结果的震荡性,从而使无网格算法在处理复杂建筑结构的裂纹扩展,冲击破坏,材料消失、局部相变、局部大变形与失稳,以及多尺度模型耦合等问题,更具有优势.这种算法从哲学思想提炼而出,以智能化和自组织为原则,在复杂建筑结构无网格建模方面,保证收敛的情况下,能提高算法的稳定性和可靠性.