基于误差指示器的非线性结构力学自适应降阶模型——以高压涡轮叶片为例
数值分析
2019-08-12 v1
摘要
推动本工作的工业应用是飞机发动机高压涡轮叶片的疲劳计算。材料模型涉及非线性弹黏塑性行为定律，其参数依赖于温度。对于该应用，温度载荷并不能准确已知，且可达到相对接近蠕变温度的数值：重要的非线性效应发生，且解强烈依赖于所使用的热载荷。我们考虑一种非线性降阶模型，能够在利用阶段针对新的温度场载荷计算叶片的响应。解对温度的敏感性使得{经典的未增广本征正交分解方法}失效。在本工作中，我们提出一种新的误差指示器，以独立于高保真参考模型规模的计算复杂度量化降阶模型所犯误差。在我们的框架中，当{误差指示器}大于给定容差时，降阶模型利用高保真参考模型的一个时间步解进行更新。该方法在一系列学术测试用例上得到说明，并应用于具有 500 万自由度的工业复杂度设置，其中整个过程在分布式内存下并行计算。
引用
@article{arxiv.1904.09123,
title = {An error indicator-based adaptive reduced order model for nonlinear structural mechanics -- application to high-pressure turbine blades},
author = {Fabien Casenave and Nissrine Akkari},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.09123},
year = {2019}
}