摩擦约束不完全变分不等原理及其微粒群优化解法

摘要

利用不完全变分不等原理,将摩擦约束纳入问题的能量泛函,同时放松体积不可压缩的约束条件ε_(ii)=0,用罚因子处理体积应变。实际算例表明,不完全变分不等原理不但能计算速度场,而且能直接计算变形力,且所得到的变形力比滑移线场结合极值方法获得的解析解更接近试验结果。在有限变形情况下,仍能得到变形力的理想结果。同时,利用微粒群优化方法,直接求解变分问题的能量泛函,避开了变分不等式的求解困难问题。针对优化求解过程中出现解的随机性,利用求平均值方法,使求解过程稳定,有效地改善了求解结果,并由此扩展了微粒群算法的应用领域。