Fully Coupled Fluid-Structure Interaction Model Based on Distributed Lagrange Multiplier/Fictitious Domain Method     

及春宁董晓强  赵冲久王元战 《中国海洋工程》2007,21(3):439-450

This paper,with a finite element method,studies the interaction of a coupled incompressible fluid-rigid structure system with a free surface subjected to external wave excitations.With this fully coupled model,the rigid structure is taken as "fictitious" fluid with zero strain rate.Both fluid and structure are described by velocity and pressure.The whole domain,including fluid region and structure region,is modeled by the incompressible Navier-Stokes equations which are discretized with fixed Eulerian mesh.However,to keep the structure's rigid body shape and behavior,a rigid body constraint is enforced on the "fictitious" fluid domain by use of the Distributed Lagrange Multiplier/Fictitious Domain(DLM/FD) method which is originally introduced to solve particulate flow problems by Glowinski et al.For the verification of the model presented herein,a 2D numerical wave tank is established to simulate small amplitude wave propagations,and then numerical results are compared with analytical solutions.Finally,a 2D example of fluid-structure interaction under wave dynamic forces provides convincing evidences for the method excellent solution quality and fidelity.  相似文献   

A Novel VOF-Type Volume-Tracking Method for Free-Surface Flows Based on Unstructured Triangular Mesh   总被引：4，自引：3，他引：4  

及春宁王元战  王建峰 《中国海洋工程》2005,19(4):529-538

A novel VOF-type volume-tracking method for two-dimensional free-surface flows based on the unstructured triangular mesh is presented. Owing to the inherent merit of the unstructured triangular mesh in fitting curved boundaries, this method can handle the free-surface problems with complex geometries accurately and directly, without introducing any complicated boundary treatment or artificial diffusion. The method solves the volume transport equation geometrically through the Modified Lagrangian-Eulerian Re-map （MLER） method, which is applied to advective fluid volumes. Moreover, the PLIC method is adopted to give a second-order reconstructed interface approximation. To validate this method, two advection tests were performed for the establishment of the accuracy and convergence rate of the solutions. Numerical results for these complex tests provide convincing evidence for the excellent solution quality and fidelity of the method.  相似文献   

江苏王港潮滩重金属Pb、Zn和Cu的累积规律   总被引：1，自引：0，他引：1  

于文金  邹欣庆  朱大奎  张永战 《海洋地质与第四纪地质》2007,27(3):17-24

对15年来江苏王港潮滩重金属Pb、Zn和Cu积累规律研究表明,王港潮滩WG05点位现代平均沉积速率为4.13 cm/a。王港潮间带重金属垂直方向的含量具有趋同性,从表层向下逐步降低,具有明显的表聚和亚表聚特征,王港潮滩Fe与Li的相关系数非常显著,超过了0.90,这些潮滩重金属来自岩石风化的可能性较大;Pb、Cu、Al则与铁元素呈负相关,表明王港潮滩沉积物中的重金属Pb、Cu的含量受人为因素的影响较大。归一化后,Cu、Zn的归一化值在15年内相当稳定,其中Cu的波动范围在0.4~2之间,Zn在1.5~2.6之间狭小的范围内波动;这说明王港潮滩的Cu、Zn积累主要来自于地壳风化,受物源和沉积环境等自然因素控制较大,受人类活动影响较小。而Pb归一化以后在4个柱状样中都表现出随时间的变化发生了较大的波动。Pb、Cu为该区域的主要污染因子。  相似文献   

内蒙古北山造山带北部早二叠世末期高镁辉长岩地球化学特征及构造意义          下载免费PDF全文

张国震  辛后田  段连峰  牛文超  田健  张永 《地球科学》2022,47(9):3258-3269

在北山造山带北部百合山蛇绿混杂岩带南清河沟-红柳峡地区新识别出一套辉长岩.通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,全岩主微量及Sr-Nd同位素工作,显示辉长岩侵位于278.2±1.3 Ma,具有高镁（Mg#=55~66）、低钾拉斑-钙碱性的地球化学特征,富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素.辉长岩ε_Nd（t）介于5.64~6.77,具有较高的Sm/Yb比值,暗示岩浆起源于亏损地幔的部分熔融.较高的Mg#及Cr、Ni含量及Zr、Hf负异常,表明母岩浆经历了有限的分离结晶与地壳混染.结合区域地质资料,认为北山造山带北部增生造山作用结束时限为早-中二叠世,北山造山带古亚洲洋最终闭合可能在中二叠世之后.   相似文献   

偏压固结下碱渣土循环累积孔压及强度弱化规律研究     

王元战  龚晓龙  王轩  陈艳萍  谢涛 《岩土力学》2023,(2):373-380

碱渣是氨碱法制纯碱时排出的固体废弃物,经适当的加固处理后作为工程填垫土可以有效解决占地和污染问题。碱渣土的力学性质不稳定,在循环荷载作用下强度会发生明显弱化,导致承载力大幅降低。以天津港地区回填碱渣土为研究对象,开展了系列动三轴试验,以固结围压、动应力比和偏压固结比为试验变量,研究了不同应力组合下碱渣土中循环累积孔压发展规律以及循环后碱渣土不排水强度演化规律。基于等效超固结模型,引入强度弱化系数β,建立了考虑偏压固结比和动应力比影响的碱渣土循环强度弱化模型;引入强度提升系数α,建立了考虑偏压固结过程和循环加载过程耦合影响的碱渣土强度演化模型,并通过试验数据验证了模型的正确性。  相似文献   

海域非成岩天然气水合物储层改造方法分析          下载免费PDF全文

王志刚  李小洋  张永彬  尹浩  胡晨  梁金强  黄伟 《探矿工程》2021,48(6):32-38

天然气水合物是未来重要的战略开采资源,受到了世界各国的广泛关注,因此对海底天然气水合物进行大规模开采成为必然。目前,海底天然气水合物开采还处于试采阶段,到目前为止还未形成成熟的开采方式。本文从人们所担心的海域天然气水合物开采过程中因储层非成岩可能出现的海底水合物大规模气化、破坏海洋生态环境、产生海底地质灾害等问题出发,对海域天然气水合物开采的安全性进行了分析。同时调研了当前世界各国海域天然气水合物试采现状,指出了进行储层改造是海域天然气水合物未来进行大规模开采的必由之路。探讨分析了采用水力喷射微小井眼技术边钻进水平井边喷射改进发泡水泥浆以进行储层改造的可行性,可为我国水合物商业化开采提供借鉴。  相似文献   

全国大气水汽含量分布   总被引：2，自引：0，他引：2  

钱璇  姚永强  李俊荣  尹佳  张永婧  刘立勇  王红帅  周云贺  李林  尤显龙  马江龙 《天文学报》2012,(4):325-341

根据1961～2008年全国210个台站的地面气象要素资料,发现地面水汽压与降水量之间的经验关系,建立了由降水量估算地面水汽压的经验表达式,由此进一步求得天文选址所需考察的大气水汽含量.研究结果表明,不同季节的地面水汽压同降水量之间存在着稳定的函数对应关系,利用各地区的降水量计算出的水汽压,符合当地水汽压的实际测量,所求得的各地区大气水汽含量也均能较好地反映当地长年平均情况.  相似文献   

树轮记录的阿尼玛卿山区过去 830年夏半年最高温变化^*   总被引：18，自引：10，他引：8       下载免费PDF全文

勾晓华  杨梅学  彭剑峰  张永  陈拓  侯宗东 《第四纪研究》2006,26(6):991-998

利用采自黄河源区阿尼玛卿山的祁连圆柏(Juniperus prezewalskii)样芯,采用国际规范的树轮学研究方法对所有树轮样芯进行了精确定年。针对各样芯不同的生长趋势分别采用负指数函数、线性函数和样条函数拟合与树龄有关的树木生长趋势。对个别在样芯中存在缺失段或缺失年轮过多难以准确判定缺失位置的样芯,采用"搭桥"的方法建立完整序列,最后用ARSTAN软件计算合成树轮宽度年表,最长序列为1532a,在满足复本要求的基础上建立了长度为830a的树轮宽度年表,并对年表的基本统计特征进行了分析。初步的分析结果表明该年表的年轮指数与研究区夏季温度成显著负相关,并在此基础上重建了研究区过去830年来夏半年(4~9月)平均最高温的变化。重建序列包含有大量的高频变化信息,又有十分显著的低频变化趋势。研究区在重建时段内经历了3个较为显著的降温期,其中1820s~1900s的降温趋势不同于该时期全球平均温度的升高趋势。另外,分析表明在重建时段内升温期较短,但是升温幅度大于降温幅度,迅速升温可能导致研究区严重干旱事件的发生。  相似文献   

广州金沙洲广州大学附属实验学校地面沉降形成机理研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄健民  郑小战  陈小月  吕镁娜  陈建新 《热带地理》2012,32(4):338-343

依据地下水动态监测、地面沉降监测和地质钻探的成果,综合研究广州市金沙洲广州大学附属实验学校地面沉降地带的地质构造、人类工程活动特征、岩土体类型、第四系厚度、地层与岩石等因素对地面沉降的影响,分析研究区内地面沉降的动态演变特征。结果表明:脆弱的地质环境条件是广州大学附属实验学校地面沉降形成的内在因素,开挖基坑、桩基础施工及抽排地下水是地面沉降形成的外在因素。在此基础上,得出学校地面沉降是因软土层在抽排地下水及地面附加荷载的共同作用下产生排水固结的结果。  相似文献   

Drought reconstruction in the Qilian Mountains over the last two centuries and its implications for large-scale moisture patterns     

刘文火  勾晓华  杨梅学  张永  方克艳  杨涛  靳立亚 《大气科学进展》2009,26(4):621-629

We present a composite tree-ring chronology from two sites of Qilian Juniper(Sabina przewalskii)in the northwestern Qilian Mountains(QM),Northwestern China.Precipitation in June was found to be the main limiting factor for tree-growth.The tree rings are also significantly and positively correlated with June precipitation over large areas of the northern Tibetan Plateau(TP).The authors thus consider that the tree- ring based drought reconstruction from 1803–2006 is representative of a large area drought hist...  相似文献