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边界元区域分解算法在地下水中的应用 总被引：3，自引：0，他引：3
将边界元方法与区域分解算法进行耦合，结合两种方法的优点，并将此方法应用到地下水中，并计算了承压含水层稳定流问题。对非稳定问题则需通过变量替换和Laplace变换，将含时间变量的问题化成只含空间变量的问题，再针对Laplace变换解求其逆变换即可。 相似文献
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针对河堤、水坝、高速公路档水墙等存在多孔单元介质中的定常渗流问题,将渗流Laplace方程,通过数学变换转化为边界积分方程,进而离散为线性代数方程组。采用边界元编写FORTRAN程序。计算结果表明:该法与有限元法相比,占用CPU时间短,不需要网格化分,使繁杂问题简单化,同时很好地切近实际。 相似文献
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边界元法在数值解法中利用拉普拉斯方程的基本解和格林公式,简单易行,可以解决物性参数分区均匀的一类正演问题(电法和重、磁法勘探问题),也可计算向上延拓.特别是将它与有限元法结合,解决复杂边值问题,可取得较理想的效果. 边界元法的基本计算方法有直接法和间接法两种. 边界元法的直接法现以磁法勘探正问题为例来说明. 解磁法正问题可归结为在求解区域Ω上解拉普拉斯方程的边值问题,并可用边界元法求解, 相似文献
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点源二维起伏界面二层介质边界元解 总被引：3，自引：0，他引：3
本文以二层介质下界面上隆模型为例,讨论了用边界元法在解决层状介质中存在二维异常体情况下点源场视电阻率计算问题。文中对基本解的选取避免了对水平层状界面的积分计算,从而大大减小了所需的边界剖分点和未知量的数目,大量地节省了计算机内存,改善了计算精度,使其从解决二层介质中横向不均匀性问题推广到解决三层以上介质横向不均匀性的问题。结果表明,边界元法对本问题的研究是成功的。 相似文献
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基于边界元法的边坡矢量和稳定分析 总被引：4，自引：0，他引：4
矢量和法物理力学意义明确,计算简单,且能根据边坡当前的应力分布状态合理地评价其整体稳定性状态。其中边坡的应力状态通常是采用有限元法来求解。由于边界元法具有研究问题降阶、离散化带来的误差值仅产生在边界以及计算量小等优点,在工程中得到了广泛应用;对于平面问题,以源点作为原点,以所积分单元的切向和法向为坐标轴建立局部坐标系,对于线性单元可以得到所有积分的解析解。因此,可以得到计算区域内部任意点的场变量的解析解,这就保证了位于边界附近区域场变量的精度。利用边界元法得到二维边坡体内连续的应力分布状态,使用矢量和法对该边坡进行稳定性分析,并且与基于有限元的矢量和法、极限平衡法进行对比分析。边坡圆弧滑面和折线滑面的计算结果表明,基于边界元法得到的矢量和安全系数和基于有限元的矢量和法、极限平衡法基本一致;边界元法对应的矢量和安全系数对边界单元尺寸不敏感。 相似文献
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引用了流体饱和两相多孔介质的动力控制方程分析半空间埋置动点源荷载问题的位移和变形。经过Laplace Hankel变换 ,控制方程化成常微分方程组。利用数学软件mathmatic对上述方程组求解 ,可以得到单层砂土的传递矩阵。分析过程中 ,假设在两层面上 ,位移与应力相互连续 ,可以借鉴有限元的思想进行耦合计算。这样就获得了在饱和砂土中施加竖向动荷载问题的Laplace Hankel变换解 ,其最终的解还需要通过Laplace Hankel逆变换得到 相似文献
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近年来,利用有限元及边界元法对具有复杂边界条件的电磁场问题的计算有所发展,可使我们沿此途径对复杂磁性体的磁场特征的认识进一步深化,国内学者在这方面曾做过工作。在前人基础上,本文作了系统的推导和计算。下面先介绍有限元法的应用,再以此为基础,介绍结合边界元法求解磁性体磁场的计算。 相似文献
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边界元法是一种新的微分方程数值解法.本文讨论了用该法求解点电源场中任意起伏地形下二维地电体位场问题的方法原理和数值处理技术,并给出了不同的地电体视电阻率与视极化率的计算结果相应用实例. 结果表明:边界元法是求解电法勘探边值问题和资料处理的一种经济有效的数值计算方法. 相似文献
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结合边界元法和离散元法,提出一种可以进行计算颗粒内部应力和破碎路径的方法。该方法利用离散元法求解颗粒的相互作用和每个颗粒上的荷载。然后利用边界元法计算颗粒的应力分布,为了实现动态平衡,将颗粒的加速度视为恒定大小的体力。但体力导致边界积分方程中出现域积分,故采用直线积分法将域积分转化为边界积分,以保证边界元法降维的优势。为了提高边界元的计算效率,对于几何形状相似的颗粒,以其中一个颗粒作为模板颗粒,只需要计算模板颗粒在局部坐标系中的系数矩阵,其他相似颗粒可以通过局部和全局坐标系之间的映射获得。在得到应力后,基于Hoek-Brown准则来判断颗粒是否破碎。此外,将破坏路径简化为直线,并采用最小二乘法拟合得到破坏路径。 相似文献
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边界元法(BEM)是一种新的数值方法。由于该法可以降低所研究场问题的维数,因而边界元法较之域型法(FEM和FDM)具有应用简便、数据量少、计算快、精度高等优点。从而,用该法解决了域型法难以实现的三维地电模型视电阻率异常的计算问题。本文论述了用边界无法求解点源场地表水平和起伏下三维地电体位场问题的方法原理和数值处理技术,并给出了若干算例:导电球状矿体上视电阻率数值解与解析解结果;导电球状矿体上不同测线上视电阻率平剖曲线;三维山脊地形下导电椭球状矿体上视电阻率联剖曲线及其地形改正结果等。由本文内视电阻率的边界元法数值解与解析解结果对比的一致性和三维地形校正的显著效果,表明了边界元法是求解任意三维地电模型上位场问题的有效方法。由于用该法实现了对任意三线地质体上空间位场计算,必将推动三维电法勘探工作的开展与深入研究,无疑会对提高电法勘探的地质效果发挥重要作用。 相似文献
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This paper presents a boundary element method (BEM) procedure for a linear elastic fracture mechanics analysis in two‐dimensional anisotropic bimaterials. In this formulation, a displacement integral equation is only collocated on the uncracked boundary, and a traction integral equation is only collocated on one side of the crack surface. A fundamental solution (Green's function) for anisotropic bimaterials is also derived and implemented into the boundary integral formulation so that except for the interfacial crack part, the discretization along the interface can be avoided. A special crack‐tip element is introduced to capture the exact crack‐tip behavior. A computer program using FORTRAN has been developed to effectively calculate the stress intensity factors of an anisotropic bimaterial. This BEM program has been verified to have a good accuracy with previous studies. In addition, a central cracked bimaterial Brazilian specimen constituting cement and gypsum is prepared to conduct the Brazilian test under diametral loading. The result shows that the numerical analysis can predict relatively well the direction of crack initiation and the path of crack propagation. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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将液化流动的土体视为流体,运用流体力学原理,基于矢量符号运算法进行液化场地的动力场分析,求解出动力场解析解。采用ABAQUS/CFD进行液化场地流体动力学有限元分析,根据流动基本控制方程,计算出动力场的数值解。分析结果表明,液化土体横向流动时,隧道结构周围的应力场既包括由表面压力引起的压力阻力,也包括由剪应力引起的摩擦阻力;隧道结构周围的液化土体流动速度很小,但在隧道结构下方存在流动速度加强区;理论计算的动力场解析解大于有限元计算的数值解,但总体的分布变化趋势基本一致;隧道结构附近的应力场变化较为密集,所受到的应力主要分布在液化土体流动的迎面位置。 相似文献
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This is a summing-up report based on 48 papers on the applications of numerical method to soil mechanics. Recently, there is a new development of coupling of finite element with other numerical ones in soil mechanics. The dynamic numerical analyses have found further application to nonlinear stress-strain relationship, effective stress, and three dimensional problems. The suitable contact element or conjunct element could be used for contact conditions in finite element calculation. It is an important direction to combine usual numerical method with probabilistic method, which has been used in evaluations of consolidation effect, slope stability, dam, seepage, deformation calculation, interaction, and the performance analyses of pole and foundation. 相似文献
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数值计算方法在土力学中的应用 总被引：2，自引：0，他引：2
本文是对48篇有关数值方法在土力学方面应用的论文进行综述的报告。近年来,在土力学方面有限元和其它数值方法的耦合有了新的发展,动力分析在非线性应力应变关系、三维问题和有效应力分析中得到了进一步的应用,接触单元或连接单元可用来处理有限元计算时的接触条件。数值方法和概率方法的结合是一个值得重视的发展方向。这些方法可应用于估计固结效应、土坡稳定、土石坝、渗流、变形计算、共同作用、桩和地基性状分析等方面。 相似文献
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This paper presents a single‐domain boundary element method (BEM) for linear elastic fracture mechanics analysis in the two‐dimensional anisotropic material. In this formulation, the displacement integral equation is collocated on the un‐cracked boundary only, and the traction integral equation is collocated on one side of the crack surface only. A special crack‐tip element was introduced to capture exactly the crack‐tip behavior. A computer program with the FORTRAN language has been developed to effectively calculate the stress intensity factors of an anisotropic material. This BEM program has been verified having a good accuracy with the previous researches. Furthermore, by analyzing the different anisotropic degree cracks in a finite plate, we found that the stress intensity factors of crack tips had apparent influence by the geometry forms of cracks and media with different anisotropic degrees. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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本文提出的有限单元和边界单元交连耦合法(CFEBEM)可作为地下水流场和水文地质参数正反演计算的有效工具。该方法改进了Liggett(1983)的代入耦合法,通过内边界节点组和交连方程,实现有限单元和边界单元的多区耦合。CFEBEM方法发挥了有限单元和边界单元各自的特长,具有单元区划分灵活、方程组装简便和计算精度高等特点,可有效地解决结构复杂含水层及大型密集抽水条件下的流场计算和水文地质参数反演。在太原岩溶地下水资源评价和合理开发研究中的应用,证明了这种方法的有效性。 相似文献
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建立了土质陡坡降雨侵蚀的数学模型,模型包括陡坡细沟间坡面流控制方程、变沟宽陡坡细沟流控制方程、陡坡细沟间坡面侵蚀泥沙连续方程及陡坡变沟宽细沟侵蚀泥沙连续方程。通过紊流冲击分布概率确定土壤剥蚀方程,确定了泥沙源/汇项的表达形式及细沟高程与宽度的表达式。通过有限元和有限差分相结合的方法求解该数学模型,利用有限单元法对数学模型的水动力方程、运动方程及泥沙连续方程进行空间上的离散,利用有限差分法解决时间域的问题,得出了顺序求解的数值计算公式及模型数值求解的具体方法和步骤。 相似文献
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本文研究了岩石断裂力学中感兴趣的三维空间中周期裂纹阵受剪切作用的问题。求出了以裂纹张开位移为未知量的奇异积分方程。对矩形裂纹面进行了数值计算,得到了应力强度因子沿裂纹边界的分布规律。 相似文献