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      基于祖沖之類(lèi)方法的多體動(dòng)力學(xué)方程保能量保約束積分

      2014-03-13 08:44吳鋒高強(qiáng)鐘萬(wàn)勰
      計(jì)算機(jī)輔助工程 2014年1期
      關(guān)鍵詞:祖沖之

      吳鋒 高強(qiáng) 鐘萬(wàn)勰

      摘要:針對(duì)一類(lèi)多體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題導(dǎo)出的微分代數(shù)方程,提出一種保能量、保約束的算法.該算法基于祖沖之類(lèi)方法和歐拉中點(diǎn)保辛差分,利用祖沖之類(lèi)方法保證在時(shí)間格點(diǎn)上精確滿足約束方程,避免約束違約問(wèn)題;并進(jìn)一步證明該算法在時(shí)間格點(diǎn)上可以精確保能量.數(shù)值算例進(jìn)一步驗(yàn)證該算法的可靠性.

      關(guān)鍵詞:多體動(dòng)力學(xué)方程; 微分代數(shù)方程; 保辛; 祖沖之

      中圖分類(lèi)號(hào): O313.7

      文獻(xiàn)標(biāo)志碼: B

      0引言

      近年來(lái),多體動(dòng)力學(xué)研究已逐漸成為研究熱點(diǎn).一方面是由于多體動(dòng)力學(xué)建模得到的往往是強(qiáng)非線性方程,分析困難;另一方面則是因?yàn)槎囿w動(dòng)力學(xué)問(wèn)題具有十分廣泛的運(yùn)用背景[12],如航空航天器、車(chē)輛和機(jī)器人等.目前,多體動(dòng)力學(xué)的建模方法可以分為相對(duì)坐標(biāo)法和絕對(duì)坐標(biāo)法2類(lèi).當(dāng)用絕對(duì)坐標(biāo)法時(shí),得到的往往是微分代數(shù)方程組.關(guān)于微分代數(shù)方程組的求解,目前已有一些進(jìn)展.

      許多學(xué)者認(rèn)為,數(shù)值積分過(guò)程中約束方程的違約是造成積分困難的重要原因之一.原亮明等[3]把位移約束方程按照泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi),與動(dòng)力學(xué)方程組合進(jìn)行迭代求解;趙維加等[4]用泰勒級(jí)數(shù)把約束方程展開(kāi),根據(jù)積分步長(zhǎng)提出一種能對(duì)約束誤差自動(dòng)修正的小擾動(dòng)違約穩(wěn)定方法;付士慧等[5]對(duì)具有完整、定常約束的多體系統(tǒng),通過(guò)修改的帶乘子的拉格朗日正則形式方程,給出一種違約修正方法;戈新生等[6]提出一種基于完全笛卡爾坐標(biāo)的多體系統(tǒng)微分代數(shù)方程符號(hào)線性化方法.在諸多研究中,文獻(xiàn)[7]中所提的方法能很好地解決約束方程違約問(wèn)題.他們利用保辛的時(shí)間有限元結(jié)合祖沖之類(lèi)方法的思想:保辛方法可以保證長(zhǎng)時(shí)間積分的精度,祖沖之類(lèi)方法可以解決約束方程違約這一問(wèn)題.但是,當(dāng)時(shí)的文獻(xiàn)中還沒(méi)有正式提出祖沖之類(lèi)方法這一名詞,直到在最近出版的《經(jīng)典力學(xué)辛講》[8]中,祖沖之類(lèi)方法才被正式提出.祖沖之類(lèi)方法指出,約束方程不必處處滿足,只要在時(shí)間格點(diǎn)處滿足即可.依據(jù)這一思想,使得微分代數(shù)方程的求解格式簡(jiǎn)單,而且無(wú)約束違約問(wèn)題.

      對(duì)于非線性系統(tǒng)的差分格式要保辛,而國(guó)外論文提出,對(duì)于不可積系統(tǒng),保辛和守恒難以同時(shí)達(dá)成[9]的問(wèn)題,闡明保辛則能量不能守恒,能量守恒就不能保辛的兩難命題.實(shí)際上,文獻(xiàn)[10]通過(guò)引入含參變量的近似Hamilton系統(tǒng),并以此為基礎(chǔ)利用保辛攝動(dòng)的思想,提出一種Hamilton系統(tǒng)的保辛守恒積分算法,實(shí)現(xiàn)即保辛又保能量的算法.

      圖7為能量的相對(duì)誤差,其中計(jì)算相對(duì)誤差所參考的真實(shí)能量H=34.868 J;圖8為約束最大相對(duì)誤差.由圖7和8可知,在積分1 000 s的時(shí)間內(nèi),本文算法計(jì)算結(jié)果的能量相對(duì)誤差和約束相對(duì)誤差都相當(dāng)小,其中能量的相對(duì)誤差為10-13數(shù)量級(jí),而約束誤差則為10-15數(shù)量級(jí),說(shuō)明本文算法完全是既保約束又保能量的,沒(méi)有約束違約問(wèn)題,計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證理論分析結(jié)果.由于本算例雖然是在空間運(yùn)動(dòng)的雙擺,但是給定的初始位移和初始速度設(shè)定其實(shí)際運(yùn)動(dòng)只在一個(gè)平面內(nèi).圖9和10分別給出質(zhì)點(diǎn)1的運(yùn)動(dòng)軌跡和質(zhì)點(diǎn)2相對(duì)于質(zhì)點(diǎn)1的運(yùn)動(dòng)軌跡.圖9和10中分別給出的3幅圖是從3個(gè)不同角度繪制的運(yùn)動(dòng)軌跡,其中,圖9(a)為xy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡,可見(jiàn)在計(jì)算1 000 s的時(shí)間區(qū)段內(nèi),質(zhì)點(diǎn)1仍然精確地維持在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng);同樣圖10(a)亦可驗(yàn)證這一點(diǎn).這進(jìn)一步說(shuō)明本文方法既保約束又保能量的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)椴皇睾闼惴ㄓ?jì)算時(shí),常常是在最初幾秒可以維持在同一平面;隨著計(jì)算繼續(xù),誤差累計(jì),運(yùn)動(dòng)軌跡往往躍出平面外.

      3結(jié)束語(yǔ)

      綜合運(yùn)用文獻(xiàn)[78]提出的祖沖之類(lèi)方法和文獻(xiàn)[10]提出的保辛守恒思想以及歐拉中點(diǎn)保辛差分格式,建立求解多體動(dòng)力學(xué)方程的既保約束又保能量的算法.該方法在格點(diǎn)處可以嚴(yán)格滿足位移約束方程和能量守恒條件,而在非格點(diǎn)處,約束條件和能量方程可以近似滿足,避免約束違約的問(wèn)題.數(shù)值算例表明,本文方法的計(jì)算結(jié)果滿意.

      參考文獻(xiàn):

      [1]胡繼云. 建立多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的坐標(biāo)變換法及其應(yīng)用[D]. 重慶: 重慶大學(xué), 2004.

      [2]田強(qiáng). 基于絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)方法的柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究與應(yīng)用[D]. 武漢: 華中科技大學(xué), 2009.

      [3]原亮明, 王成國(guó), 劉金朝, 等. 一種求解多體系統(tǒng)微分代數(shù)方程的拉格朗日乘子方法[J]. 中國(guó)鐵道科學(xué), 2001, 22(2): 5154.

      [4]趙維加, 潘振寬, 王藝兵. 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)微分/代數(shù)方程約束誤差小擾動(dòng)自我穩(wěn)定方法[J]. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué), 2000, 21(1): 9498.

      [5]付士慧, 王琪. 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程違約修正的數(shù)值計(jì)算方法[J]. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 24(1): 4449.

      [6]戈新生, 趙維加, 陳立群. 基于完全笛卡爾坐標(biāo)的多體系統(tǒng)微分代數(shù)方程符號(hào)線性化方法[J]. 工程力學(xué), 2004, 21(4): 106111.

      [7]鐘萬(wàn)勰, 高強(qiáng). 約束動(dòng)力系統(tǒng)的分析結(jié)構(gòu)力學(xué)積分[J]. 動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)報(bào), 2006, 4(3): 193200.

      [8]鐘萬(wàn)勰, 高強(qiáng), 彭海軍. 經(jīng)典力學(xué)辛講[M]. 大連: 大連理工大學(xué)出版社, 2013.

      [9]ZHONG G, MARSDEN J E. LiePoisson HamiltonJacobi theory and LiePoisson integrators[J]. Phys Lett A, 1988, 133(3): 134139.

      [10]高強(qiáng), 鐘萬(wàn)勰. Hamilton系統(tǒng)的保辛守恒積分算法[J]. 動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)報(bào), 2009, 7(3): 193199.

      [11]邢譽(yù)峰, 楊蓉. 動(dòng)力學(xué)平衡方程的Euler中點(diǎn)辛差分求解格式[J]. 力學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 39(1): 100105.

      (編輯武曉英)

      摘要:針對(duì)一類(lèi)多體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題導(dǎo)出的微分代數(shù)方程,提出一種保能量、保約束的算法.該算法基于祖沖之類(lèi)方法和歐拉中點(diǎn)保辛差分,利用祖沖之類(lèi)方法保證在時(shí)間格點(diǎn)上精確滿足約束方程,避免約束違約問(wèn)題;并進(jìn)一步證明該算法在時(shí)間格點(diǎn)上可以精確保能量.數(shù)值算例進(jìn)一步驗(yàn)證該算法的可靠性.

      關(guān)鍵詞:多體動(dòng)力學(xué)方程; 微分代數(shù)方程; 保辛; 祖沖之

      中圖分類(lèi)號(hào): O313.7

      文獻(xiàn)標(biāo)志碼: B

      0引言

      近年來(lái),多體動(dòng)力學(xué)研究已逐漸成為研究熱點(diǎn).一方面是由于多體動(dòng)力學(xué)建模得到的往往是強(qiáng)非線性方程,分析困難;另一方面則是因?yàn)槎囿w動(dòng)力學(xué)問(wèn)題具有十分廣泛的運(yùn)用背景[12],如航空航天器、車(chē)輛和機(jī)器人等.目前,多體動(dòng)力學(xué)的建模方法可以分為相對(duì)坐標(biāo)法和絕對(duì)坐標(biāo)法2類(lèi).當(dāng)用絕對(duì)坐標(biāo)法時(shí),得到的往往是微分代數(shù)方程組.關(guān)于微分代數(shù)方程組的求解,目前已有一些進(jìn)展.

      許多學(xué)者認(rèn)為,數(shù)值積分過(guò)程中約束方程的違約是造成積分困難的重要原因之一.原亮明等[3]把位移約束方程按照泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi),與動(dòng)力學(xué)方程組合進(jìn)行迭代求解;趙維加等[4]用泰勒級(jí)數(shù)把約束方程展開(kāi),根據(jù)積分步長(zhǎng)提出一種能對(duì)約束誤差自動(dòng)修正的小擾動(dòng)違約穩(wěn)定方法;付士慧等[5]對(duì)具有完整、定常約束的多體系統(tǒng),通過(guò)修改的帶乘子的拉格朗日正則形式方程,給出一種違約修正方法;戈新生等[6]提出一種基于完全笛卡爾坐標(biāo)的多體系統(tǒng)微分代數(shù)方程符號(hào)線性化方法.在諸多研究中,文獻(xiàn)[7]中所提的方法能很好地解決約束方程違約問(wèn)題.他們利用保辛的時(shí)間有限元結(jié)合祖沖之類(lèi)方法的思想:保辛方法可以保證長(zhǎng)時(shí)間積分的精度,祖沖之類(lèi)方法可以解決約束方程違約這一問(wèn)題.但是,當(dāng)時(shí)的文獻(xiàn)中還沒(méi)有正式提出祖沖之類(lèi)方法這一名詞,直到在最近出版的《經(jīng)典力學(xué)辛講》[8]中,祖沖之類(lèi)方法才被正式提出.祖沖之類(lèi)方法指出,約束方程不必處處滿足,只要在時(shí)間格點(diǎn)處滿足即可.依據(jù)這一思想,使得微分代數(shù)方程的求解格式簡(jiǎn)單,而且無(wú)約束違約問(wèn)題.

      對(duì)于非線性系統(tǒng)的差分格式要保辛,而國(guó)外論文提出,對(duì)于不可積系統(tǒng),保辛和守恒難以同時(shí)達(dá)成[9]的問(wèn)題,闡明保辛則能量不能守恒,能量守恒就不能保辛的兩難命題.實(shí)際上,文獻(xiàn)[10]通過(guò)引入含參變量的近似Hamilton系統(tǒng),并以此為基礎(chǔ)利用保辛攝動(dòng)的思想,提出一種Hamilton系統(tǒng)的保辛守恒積分算法,實(shí)現(xiàn)即保辛又保能量的算法.

      圖7為能量的相對(duì)誤差,其中計(jì)算相對(duì)誤差所參考的真實(shí)能量H=34.868 J;圖8為約束最大相對(duì)誤差.由圖7和8可知,在積分1 000 s的時(shí)間內(nèi),本文算法計(jì)算結(jié)果的能量相對(duì)誤差和約束相對(duì)誤差都相當(dāng)小,其中能量的相對(duì)誤差為10-13數(shù)量級(jí),而約束誤差則為10-15數(shù)量級(jí),說(shuō)明本文算法完全是既保約束又保能量的,沒(méi)有約束違約問(wèn)題,計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證理論分析結(jié)果.由于本算例雖然是在空間運(yùn)動(dòng)的雙擺,但是給定的初始位移和初始速度設(shè)定其實(shí)際運(yùn)動(dòng)只在一個(gè)平面內(nèi).圖9和10分別給出質(zhì)點(diǎn)1的運(yùn)動(dòng)軌跡和質(zhì)點(diǎn)2相對(duì)于質(zhì)點(diǎn)1的運(yùn)動(dòng)軌跡.圖9和10中分別給出的3幅圖是從3個(gè)不同角度繪制的運(yùn)動(dòng)軌跡,其中,圖9(a)為xy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡,可見(jiàn)在計(jì)算1 000 s的時(shí)間區(qū)段內(nèi),質(zhì)點(diǎn)1仍然精確地維持在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng);同樣圖10(a)亦可驗(yàn)證這一點(diǎn).這進(jìn)一步說(shuō)明本文方法既保約束又保能量的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)椴皇睾闼惴ㄓ?jì)算時(shí),常常是在最初幾秒可以維持在同一平面;隨著計(jì)算繼續(xù),誤差累計(jì),運(yùn)動(dòng)軌跡往往躍出平面外.

      3結(jié)束語(yǔ)

      綜合運(yùn)用文獻(xiàn)[78]提出的祖沖之類(lèi)方法和文獻(xiàn)[10]提出的保辛守恒思想以及歐拉中點(diǎn)保辛差分格式,建立求解多體動(dòng)力學(xué)方程的既保約束又保能量的算法.該方法在格點(diǎn)處可以嚴(yán)格滿足位移約束方程和能量守恒條件,而在非格點(diǎn)處,約束條件和能量方程可以近似滿足,避免約束違約的問(wèn)題.數(shù)值算例表明,本文方法的計(jì)算結(jié)果滿意.

      參考文獻(xiàn):

      [1]胡繼云. 建立多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的坐標(biāo)變換法及其應(yīng)用[D]. 重慶: 重慶大學(xué), 2004.

      [2]田強(qiáng). 基于絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)方法的柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究與應(yīng)用[D]. 武漢: 華中科技大學(xué), 2009.

      [3]原亮明, 王成國(guó), 劉金朝, 等. 一種求解多體系統(tǒng)微分代數(shù)方程的拉格朗日乘子方法[J]. 中國(guó)鐵道科學(xué), 2001, 22(2): 5154.

      [4]趙維加, 潘振寬, 王藝兵. 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)微分/代數(shù)方程約束誤差小擾動(dòng)自我穩(wěn)定方法[J]. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué), 2000, 21(1): 9498.

      [5]付士慧, 王琪. 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程違約修正的數(shù)值計(jì)算方法[J]. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 24(1): 4449.

      [6]戈新生, 趙維加, 陳立群. 基于完全笛卡爾坐標(biāo)的多體系統(tǒng)微分代數(shù)方程符號(hào)線性化方法[J]. 工程力學(xué), 2004, 21(4): 106111.

      [7]鐘萬(wàn)勰, 高強(qiáng). 約束動(dòng)力系統(tǒng)的分析結(jié)構(gòu)力學(xué)積分[J]. 動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)報(bào), 2006, 4(3): 193200.

      [8]鐘萬(wàn)勰, 高強(qiáng), 彭海軍. 經(jīng)典力學(xué)辛講[M]. 大連: 大連理工大學(xué)出版社, 2013.

      [9]ZHONG G, MARSDEN J E. LiePoisson HamiltonJacobi theory and LiePoisson integrators[J]. Phys Lett A, 1988, 133(3): 134139.

      [10]高強(qiáng), 鐘萬(wàn)勰. Hamilton系統(tǒng)的保辛守恒積分算法[J]. 動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)報(bào), 2009, 7(3): 193199.

      [11]邢譽(yù)峰, 楊蓉. 動(dòng)力學(xué)平衡方程的Euler中點(diǎn)辛差分求解格式[J]. 力學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 39(1): 100105.

      (編輯武曉英)

      摘要:針對(duì)一類(lèi)多體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題導(dǎo)出的微分代數(shù)方程,提出一種保能量、保約束的算法.該算法基于祖沖之類(lèi)方法和歐拉中點(diǎn)保辛差分,利用祖沖之類(lèi)方法保證在時(shí)間格點(diǎn)上精確滿足約束方程,避免約束違約問(wèn)題;并進(jìn)一步證明該算法在時(shí)間格點(diǎn)上可以精確保能量.數(shù)值算例進(jìn)一步驗(yàn)證該算法的可靠性.

      關(guān)鍵詞:多體動(dòng)力學(xué)方程; 微分代數(shù)方程; 保辛; 祖沖之

      中圖分類(lèi)號(hào): O313.7

      文獻(xiàn)標(biāo)志碼: B

      0引言

      近年來(lái),多體動(dòng)力學(xué)研究已逐漸成為研究熱點(diǎn).一方面是由于多體動(dòng)力學(xué)建模得到的往往是強(qiáng)非線性方程,分析困難;另一方面則是因?yàn)槎囿w動(dòng)力學(xué)問(wèn)題具有十分廣泛的運(yùn)用背景[12],如航空航天器、車(chē)輛和機(jī)器人等.目前,多體動(dòng)力學(xué)的建模方法可以分為相對(duì)坐標(biāo)法和絕對(duì)坐標(biāo)法2類(lèi).當(dāng)用絕對(duì)坐標(biāo)法時(shí),得到的往往是微分代數(shù)方程組.關(guān)于微分代數(shù)方程組的求解,目前已有一些進(jìn)展.

      許多學(xué)者認(rèn)為,數(shù)值積分過(guò)程中約束方程的違約是造成積分困難的重要原因之一.原亮明等[3]把位移約束方程按照泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi),與動(dòng)力學(xué)方程組合進(jìn)行迭代求解;趙維加等[4]用泰勒級(jí)數(shù)把約束方程展開(kāi),根據(jù)積分步長(zhǎng)提出一種能對(duì)約束誤差自動(dòng)修正的小擾動(dòng)違約穩(wěn)定方法;付士慧等[5]對(duì)具有完整、定常約束的多體系統(tǒng),通過(guò)修改的帶乘子的拉格朗日正則形式方程,給出一種違約修正方法;戈新生等[6]提出一種基于完全笛卡爾坐標(biāo)的多體系統(tǒng)微分代數(shù)方程符號(hào)線性化方法.在諸多研究中,文獻(xiàn)[7]中所提的方法能很好地解決約束方程違約問(wèn)題.他們利用保辛的時(shí)間有限元結(jié)合祖沖之類(lèi)方法的思想:保辛方法可以保證長(zhǎng)時(shí)間積分的精度,祖沖之類(lèi)方法可以解決約束方程違約這一問(wèn)題.但是,當(dāng)時(shí)的文獻(xiàn)中還沒(méi)有正式提出祖沖之類(lèi)方法這一名詞,直到在最近出版的《經(jīng)典力學(xué)辛講》[8]中,祖沖之類(lèi)方法才被正式提出.祖沖之類(lèi)方法指出,約束方程不必處處滿足,只要在時(shí)間格點(diǎn)處滿足即可.依據(jù)這一思想,使得微分代數(shù)方程的求解格式簡(jiǎn)單,而且無(wú)約束違約問(wèn)題.

      對(duì)于非線性系統(tǒng)的差分格式要保辛,而國(guó)外論文提出,對(duì)于不可積系統(tǒng),保辛和守恒難以同時(shí)達(dá)成[9]的問(wèn)題,闡明保辛則能量不能守恒,能量守恒就不能保辛的兩難命題.實(shí)際上,文獻(xiàn)[10]通過(guò)引入含參變量的近似Hamilton系統(tǒng),并以此為基礎(chǔ)利用保辛攝動(dòng)的思想,提出一種Hamilton系統(tǒng)的保辛守恒積分算法,實(shí)現(xiàn)即保辛又保能量的算法.

      圖7為能量的相對(duì)誤差,其中計(jì)算相對(duì)誤差所參考的真實(shí)能量H=34.868 J;圖8為約束最大相對(duì)誤差.由圖7和8可知,在積分1 000 s的時(shí)間內(nèi),本文算法計(jì)算結(jié)果的能量相對(duì)誤差和約束相對(duì)誤差都相當(dāng)小,其中能量的相對(duì)誤差為10-13數(shù)量級(jí),而約束誤差則為10-15數(shù)量級(jí),說(shuō)明本文算法完全是既保約束又保能量的,沒(méi)有約束違約問(wèn)題,計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證理論分析結(jié)果.由于本算例雖然是在空間運(yùn)動(dòng)的雙擺,但是給定的初始位移和初始速度設(shè)定其實(shí)際運(yùn)動(dòng)只在一個(gè)平面內(nèi).圖9和10分別給出質(zhì)點(diǎn)1的運(yùn)動(dòng)軌跡和質(zhì)點(diǎn)2相對(duì)于質(zhì)點(diǎn)1的運(yùn)動(dòng)軌跡.圖9和10中分別給出的3幅圖是從3個(gè)不同角度繪制的運(yùn)動(dòng)軌跡,其中,圖9(a)為xy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡,可見(jiàn)在計(jì)算1 000 s的時(shí)間區(qū)段內(nèi),質(zhì)點(diǎn)1仍然精確地維持在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng);同樣圖10(a)亦可驗(yàn)證這一點(diǎn).這進(jìn)一步說(shuō)明本文方法既保約束又保能量的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)椴皇睾闼惴ㄓ?jì)算時(shí),常常是在最初幾秒可以維持在同一平面;隨著計(jì)算繼續(xù),誤差累計(jì),運(yùn)動(dòng)軌跡往往躍出平面外.

      3結(jié)束語(yǔ)

      綜合運(yùn)用文獻(xiàn)[78]提出的祖沖之類(lèi)方法和文獻(xiàn)[10]提出的保辛守恒思想以及歐拉中點(diǎn)保辛差分格式,建立求解多體動(dòng)力學(xué)方程的既保約束又保能量的算法.該方法在格點(diǎn)處可以嚴(yán)格滿足位移約束方程和能量守恒條件,而在非格點(diǎn)處,約束條件和能量方程可以近似滿足,避免約束違約的問(wèn)題.數(shù)值算例表明,本文方法的計(jì)算結(jié)果滿意.

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      (編輯武曉英)

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