共查询到20条相似文献，搜索用时 15 毫秒
1.
本文通过介绍Roberts算法的基本思想,给出了经过改进、拓广的新算法。新算法比原有的算法在速度方面更快,在数学表示方面更简单,在应用方面更广泛。利用该算法我们编制了程序TDFEP,并能使它在微机上运行。利用该程序我们可以从空间中不同的位置观察三维物体,并绘制其三维透视图。三维透视图在校核有限元计算中的原始数据方面占有重要地位。它能大大提高整个计算的工作效率。 相似文献
2.
《Geomechanics and Geoengineering》2013,8(1):79-84
Conventional integration techniques employed in continuous numerical methods can only be applied to regular blocks such as tetrahedrons or cubes. Therefore using such methods to compute the volume and centroid of blocks restricts the application of discontinuous numerical methods to the analysis of blocky systems. Subdividing a block into sub-blocks may solve this problem, but an algorithm which can be applied to blocks of different shapes has not been introduced. A new procedure for computing the volume and centroid of an arbitrarily shaped block based on area calculation using two-dimensional simplex integration and formulations of three-dimensional simplex integration developed by Shi is introduced in this paper. The new algorithm is easy to program and can be used instead of the complicated and time-consuming mesh generation approach. The proposed algorithm was programmed using VC?+?+?and is verified using an illustrative example. 相似文献
3.
基于钻孔数据的三维可视化快速建模技术的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了实现三维建模过程的智能化以及自动化,以及使复杂地质体三维建模过程变得简单,针对CAD图形资料编写了能够直接将地表、钻孔等地质信息读入到数据库的DXF接口程序,提出了一种利用GA-Kriging插值手段对地层属性进行插值并最终实现三维可视化快速建模的方法,并且在此基础上基于VTK图形库实现了三维建模、等值线绘制、钻孔显示、切片以及特定地层的提取以及体积的计算等功能。在编写Kriging插值算法时,为了实现块金常数、变程等常数取值的自动化、最优化,应用GA智能算法求解。最后,通过地铁隧道的一个工程实例,对建模方法以及相应的算法模块进行了验证,表明方法具有一定的优越性。 相似文献
4.
井眼轨道的软着陆设计模型的求解可以归结为一个七元非线性方程组的求解问题。前人给出了数值迭代求解算法,然而并没有证明该迭代算法的收敛性,并且该算法是否收敛严重依赖于用户给出的迭代初始值。通过一系列的消元、化简的数学技巧,将七元非线性方程组化简为一元多项式方程,并在此基础上给出了软着陆设计模型的一个新算法。理论分析和实际算例表明,新算法的主要计算工作量是求多项式方程的非负实数根,其他未知数与实数根是简单的函数关系,计算量很小。新算法克服了迭代算法的初值依赖性以及迭代过程可能发散等缺陷,并且在设计模型有多个解的情况下,可以同时求出这些解。 相似文献
5.
数值积分是基于节点计算的数值分析方法的关键技术之一。针对完全无网格法的计算要求，提出了一种能自动适应任意计算域上各种节点分布方式的数值积分算法。该算法能随计算点的位置不同，自动确定积分域及积分域内的求积点，计算出数值积分结果，给出了临空边坡滑移体和圆孔方板2个实例。结果表明，按文中算法编制的程序具有良好的边界再生能力和较高的计算精度，可作为基于节点数值分析方法的一个程序模块，用于实际计算。底层算法思想，使得程序可方便地转换为其他计算语言。 相似文献
6.
在地下水渗流场、应力场、损伤场的耦合作用下更易造成隧道围岩坍塌或涌水等灾害。首先,将围岩材料视作各向同性连续介质,基于Drucker-Prager准则建立岩石弹塑性损伤本构模型,采用完全隐式返回映射算法实现弹塑性损伤本构方程的数值求解。其次,以上述研究为基础根据岩石处于弹塑性状态时渗透系数动态演化公式,建立岩石弹塑性应力-渗流-损伤耦合模型,并给出三场耦合情况下的数值求解迭代方法。针对耦合模型中涉及参数较多且不易测定的问题,基于差异进化算法原理建立智能反分析方法,对耦合模型中的损伤参数进行反演。最后,利用C++语言编制相应的岩石弹塑性应力-渗流-损伤耦合程序和参数反演程序,利用所编程序进行以下计算:(1)对智能反分析程序的性能、正确性进行分析,对比不同差异策略、交叉因子、变异因子的反演精度和收敛速度。(2)分别采用弹性模型和弹塑性损伤模型进行隧道围岩位移场、应力场的计算。(3)不考虑力学作用的情况下进行孔隙水压力、渗流量的计算。(4)采用所建耦合模型计算得到隧道围岩应力场、渗流场以及损伤场的相互影响规律。研究结果表明,基于差异进化算法的智能反分析程序能够较好地解决耦合模型中损伤参数不易确定的难题,为实际工程中获得不易测定的计算参数提供了有效的方法,同时所建立的耦合模型通过应力、渗流和损伤的相互作用更能够真实地反映出岩石材料的宏观破坏现象,所编计算程序能够模拟地下水渗流场、应力场、损伤场之间的耦合特性,为受地下水影响严重的工程建设提供了方法,研究结论为后期对实际隧道工程进行耦合计算奠定基础。 相似文献
7.
8.
边坡稳定性分析的关键是如何确定最危险滑动面的位置并计算与之相对应的安全系数。由于传统的极限平衡分析方法很容易陷入局部极小值而不能找到真正的最危险滑裂面,因此采用瑞典条分确立土坡分析模型,用遗传算法搜索土坡最危险滑动面,进而求得土坡最小安全系数。该方法模拟了生物遗传进化的过程,克服了传统方法的局限性。通过和面积细分法所搜索的最危险滑动面和计算得到的土质边坡安全系数作对比,可得遗传算法在土质边坡稳定分析中具有较高的精度与可靠性。遗传算法可以很好地解决如何寻找土质边坡整体极值的问题。工程应用实例表明,遗传算法分析土质边坡的稳定性效果良好,具有很好的应用前景。 相似文献
9.
3DGIS与有限元数值计算耦合方法及其系统开发,是目前GIS与岩土工程交叉学科的重要研究内容。通过对MeshPy、GRASS GIS、vtkPython以及Scipy等多个开源库的探索与编程实践,以Python为“黏合剂”,构建了GIS与三维有限元数值计算无缝耦合的平台框架。在满足几何形状、Delaunay特性、角度、面积以及体积等约束条件下,通过MeshPy包含的Triangle与TetGen库获得能用于有限元数值计算的三角形与四面体网格,并阐述了限定Delaunay三角化（CDT）节点插入算法与四面体网格质量控制方法。以排土场为例,针对CDT网格建立的地表模型,结合vtkPython封装的模块与算法,提出了根据节点分布位置综合采用线性与三角形重心坐标的插值方法,有效消除了其他插值手段导致的部分地表高程畸变的现象。借助Scipy提供的矩阵运算模块,开发了邓肯-张E-? 模型,给出了采用中点增量法进行非线性求解的算法,并通过对室内大型三轴剪切试验的数值模拟验证了程序的正确性。最后,对准东露天煤矿北部排土场堆排过程开展三维有限元数值计算,结合GRASS GIS对排弃物料高度与厚度空间分布规律的分析结果,对排土场边坡位移变化规律进行初步研究,结果表明,排土场垂直位移与排弃料高度及厚度相关,而最大水平位移则出现在各台阶坡体边缘位置,与实际情况一致。 相似文献
10.
积分方程法三维模拟井地电法并行算法研究 总被引：1，自引：1，他引：1
在积分方程法模拟三维电磁响应原理的基础上,对井地电法三维正演模拟并行算法做了研究。同时,还利用Fortran 6.5和消息传递接口(MPI)开发了井地电法三维正演模拟并行计算程序。在求解大型线性方程组时,采用的是稳定的双共轭梯度(BICGSTAB)算法,单机正演程序与并行正演程序的计算结果有着很好的一致性,这说明了并行算法的正确性,为进一步开发井地电法三维反演并行程序奠定了基础,也为井地电法三维正、反演程序实用化提供了技术支持。 相似文献
11.
S. Amir Reza Beyabanaki Roozbeh Geraili Mikola Kianoosh Hatami 《Computers and Geotechnics》2008,35(3):346-356
This paper presents a new contact calculating algorithm for contacts between two polyhedra with planar boundaries in the three-dimensional discontinuous deformation analysis (3-D DDA). In this algorithm, all six type contacts in 3-D (vertex-to-face, vertex-to-edge, vertex-to-vertex, face-to-face, edge-to-edge, and edge-to-face) are simply transformed into the form of point-to-face contacts. The presented algorithm is a simple and efficient method and it can be easily coded into a computer program. In this paper, formulations of normal contact, shear contact and frictional force submatrices based on the new method are derived and the algorithm has been programmed in VC++. Examples are provided to demonstrate the new contact rule between two blocks. 相似文献
12.
通过定义距离势函数,提出一种适用于空间任意凸多面体单元的三维距离势函数离散单元法。该方法采用归一化的计算方式,将势函数表征为接触体间的距离函数,并基于此建立接触力计算方程,明确了势函数的物理意义,使接触力计算更加合理,无需对各种可能的接触形式进行差异化处理。新方法克服了原有势函数物理意义不明、接触力计算受单元形式影响等重要缺陷,并突破了四面体单元的限制,可采用空间任意凸多面体单元。通过若干算例说明新方法的正确性和有效性。数值模拟结果表明新方法能够很好处理空间任意多面体单元复杂接触变换过程,准确处理复杂非连续介质的运动过程。 相似文献
13.
相干技术在三维地震勘探构造解释中的研究与应用 总被引：12，自引：6，他引：6
我们在文中详细探讨了相干技术在断层识别中的应用,并针对三维地震资料,提出了一种具体实用的算法,为地震资料解释提供了一种新的方法和手段。依此方法编制了相应的处理软件,对实测三维地震资料进行了处理,取得了显著的效果。 相似文献
14.
Fast FILTERSIM Simulation with Score-based Distance 总被引：5，自引：3，他引：2
FILTERSIM is a pattern-based multiple-point geostatistical algorithm for modeling both continuous and categorical variables.
It first groups all the patterns from a training image into a set of pattern classes using their filter scores. At each simulation
location, FILTERSIM identifies the training pattern class closest to the local conditioning data event, then samples a training
pattern from that prototype class and pastes it onto the simulation grid. In the original FILTERSIM algorithm, the selection
of the closest pattern class is based on the pixel-wise distance between the prototype of each training pattern class and
the local conditioning data event. Hence, FILTERSIM is computationally intensive for 3D simulations, especially with a large
and pattern-rich training image. In this paper, a novel approach is proposed to accelerate the simulation process by replacing
that pixel-wise distance calculation with a filter score comparison, which is the difference between the filter score of local
conditioning data event and that of each pattern prototype. This score-based distance calculation significantly reduces the
CPU consumption due to the tremendous data dimension reduction. The results show that this new score based-distance calculation
can speed up FILTERSIM simulation by a factor up to 10 in 3D applications. 相似文献
15.
基于Visual C#2008.NET开发环境,利用AutoCAD ActiveX技术,对AutoCAD2008进行二次开发,开发出快速建立初始地应力场反演计算三维有限元模型的面向对象程序,通过该程序可以根据需要自动读取一定范围内的网格节点地面高程,能够为有限元模型变地面线处理直接利用,避免了常规人工读取CAD地面高程的繁琐性和误差较大的问题,极大地提高了工作效率和准确性,快速便捷。可以快速自动建立用于初始地应力反演计算的有限元网格模型,该模型能够较好地反映地形貌地的起伏状况,为有限元计算提供了良好的基础条件。 相似文献
16.
非饱和土化学-塑性耦合本构行为的数值模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
基于Hueckel提出的饱和黏土化学-塑性本构模型和Gallipoli提出的非饱和土弹塑性本构模型,提出了一个新的非饱和多孔介质的化学-塑性本构模型,并建立了该模型的隐式积分算法,算法中考虑了化学软化和非饱和吸力的影响。在已有的非饱和多孔介质有限元分析程序平台上进行了程序研发,对孔隙水中化学污染物浓度变化对非饱和土力学行为的影响进行数值模拟,使所研制的程序能够进行岩土工程问题的化学-力学耦合非线性分析。 相似文献
17.
时间谱电阻率(TSR)法的二维正演, 是计算可极化二维地电构造上三维电流偶极源的电场瞬变响应, 属所谓2.5维时间域电磁场数值模拟问题, 是目前国际上未妥善解决的计算地球物理疑难问题.针对现有算法的局限性, 建立了新的算法, 其特点是: (1)采用二维有限单元算法, 在矩形网格中增加两对角线形成三角网格剖分, 同时用高斯消元法消除矩形网格中心结点的待求未知量.这样, 既可较准确地模拟任意二维复杂地电断面, 又可节省计算量.(2)采用直接计算二次场的新算法, 只需计算电场和磁场沿地电构造走向两个分量的一次场, 因而, 不但计算精度较高, 而且不显著增加计算量.(3)采用G -S变换法作逆拉氏变换, 并利用拉氏变换延迟定理在倍增的时间间隔中插值, 从而实现对密集采样时间瞬变过程的快速计算.(4)能对可极化和导电大地(即同时包括IP和EM效应). 相似文献
18.
三峡链子崖危岩体非线性动力响应分析 总被引：2，自引：1，他引：2
采用非线性有限元法研究岩质边坡的动力响应问题，模拟了软弱夹层的材料非线性及断层或裂缝的接触问题，假定岩块弹性体，推导了非线性动力响应迭代格式并编制了适于岩质边坡动力响应分析的三维非线性有限元程序，利用该程序对三峡链子崖危岩体进行了动力响应分析，得出了一些有价值的结论，计算结果与模型试验结果基本相符，证明本文数值计算的正确性。 相似文献
19.
《Geomechanics and Geoengineering》2013,8(3):221-236
This paper presents a new point-to-face contact algorithm for contacts between two polyhedrons with planar boundaries. A new discrete numerical method called three-dimensional discontinuous deformation analysis (3-D DDA) is used and formulations of normal contact submatrices based on the proposed algorithm are derived. The presented algorithm is a simple and efficient method and it can be easily coded into a computer program. This approach does not need to use an iterative algorithm in each time step to obtain the contact plane, unlike the ‘Common-Plane’ method applied in the existing 3-D DDA. In the present 3-D DDA method, block contact constraints are enforced using the penalty method. This approach is quite simple, but may lead to inaccuracies that may be large for small values of the penalty number. The penalty method also creates block contact overlap, which violates the physical constraints of the problem. These limitations are overcome by using the augmented Lagrangian method that is used for normal contacts in this research. This point-to-face contact model has been programmed and some illustrative examples are provided to demonstrate the new contact rule between two blocks. A comparison between results obtained by using the augmented Lagrangian method and the penalty method is presented as well. 相似文献
20.
为了克服现有数值计算方法在计算复杂断裂面接触滑移过程中效率低的问题，通过吸收边界元的建模思想，提出了新的数值计算方法。在该算法中，所有网格均位于岩块的边界，利用显示差分方法计算得到岩块之间的相互作用力以及岩块的位移量。利用“小球在抛物面上滑移”、“哑铃在不同倾角的斜面上”两个模拟试验对文中的算法进行验证，同时利用文中算法与有限元算法对直剪试验进行模拟。结果表明：算法能够准确描述物体之间的相互接触，准确计算得到接触块体之间的法向位移。算法能够准确判断出接触物体的“滑移状态”和“稳定状态”，摩擦力的数值计算结果与解析解的误差小于10?10。在计算断裂面接触和剪应力变化规律时，算法与有限元算法的计算结果一致，但文中计算方法的效率显著提高。 相似文献