A Projection-Free Sparse Model Order Reduction Method for Thermomechanical Multibody Dynamics
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Le résumé fourni par la source
Thermomechanical coupling effects significantly influence the dynamic response of flexible multibody systems operating in thermal environments. Accurate simulation using conventional projection-based reduced-order models remains challenging due to strong nonlinearity and the time-varying nature of thermal fields. This work proposes a projection-free sparse-solving framework for thermomechanical coupling dynamics. The elastic and thermal fields are represented using sparse POD coefficients, and the governing equations are directly sampled online without Galerkin projection. The sparse coefficients are recovered via l1 norm optimization at each time step. To ensure stable recovery under thermal-mechanical coupling, a unit-norm tight frame-based preconditioner is introduced to reduce the coherence of the underdetermined system matrix. The proposed method is validated through three numerical examples. Results show that the method maintains stable accuracy over long-time simulations, reduces computational time by over 40%, and exhibits improved robustness compared with the discrete empirical interpolation method in thermomechanical coupling problems. The adaptive basis selection capability and the necessity of unit norm tight frame preconditioning are confirmed. The method offers an efficient and reliable alternative for thermomechanical multibody dynamics simulation.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- A Projection-Free Sparse Model Order Reduction Method for Thermomechanical Multibody Dynamics
- Date Crossref
- 01/08/2026
- Éditeur
- MDPI AG
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Foshan University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Guangdong University of Technology Provincial Key Laboratory of Computer Integrated Manufacturing pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Guangdong Ocean University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Mechatronics Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Mechanical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Foshan University, Provincial Key Laboratory of Computer Integrated Manufacturing — Guangdong University of Technology et Guangdong Ocean University, avec 2 autres affiliations.
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