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饱和–非饱和渗流的数值流形法研究与应用
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作者 陈远强 杨永涛 +2 位作者 郑宏 李伟 林姗 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期338-347,共10页
非饱和渗流问题涉及岩土、水利和环境等众多领域,合理有效地模拟非饱和渗流过程具有重要意义。基于数值流形方法(numerical manifold method,NMM)的覆盖思想,建立了非饱和渗流Richards方程的NMM离散格式,相比于有限元方法(finite elemen... 非饱和渗流问题涉及岩土、水利和环境等众多领域,合理有效地模拟非饱和渗流过程具有重要意义。基于数值流形方法(numerical manifold method,NMM)的覆盖思想,建立了非饱和渗流Richards方程的NMM离散格式,相比于有限元方法(finite element method,FEM),NMM的前处理更为灵活,对复杂边界具有更强的适应性。欠松弛技术和集中质量矩阵的引入,有效抑制了求解过程中的数值震荡现象。通过对一维和二维非饱和渗流算例的模拟,验证了算法的有效性与可靠性。 展开更多
关键词 非饱和渗流 RICHARDS方程 数值流形方法 集中质量矩阵 数值震荡
含非贯通软弱结构面岩质边坡渐进破坏过程数值模拟 预览
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作者 路瑞利 《水利与建筑工程学报》 2019年第2期68-73,共6页
含非贯通软弱结构面岩质边坡的变形破坏过程涉及到岩体从连续转变为非连续状态的过程,是岩石边坡工程的研究重点和难点之一。采用数值流形方法研究了岩质边坡的变形破坏过程。数值流形方法模拟裂隙扩展的优势在于其数学覆盖和物理覆盖... 含非贯通软弱结构面岩质边坡的变形破坏过程涉及到岩体从连续转变为非连续状态的过程,是岩石边坡工程的研究重点和难点之一。采用数值流形方法研究了岩质边坡的变形破坏过程。数值流形方法模拟裂隙扩展的优势在于其数学覆盖和物理覆盖两套网格系统,不连续面切割数学覆盖后生成相互分离的物理覆盖,数值流形方法则通过物理覆盖来形成不连续面两侧相互独立的流形单元。通过在裂纹尖端引入粘结裂纹扩展模型以及岩体起裂和扩展判断准则,发展了可模拟岩体裂隙扩展的数值流形方法。最后,采用该方法模拟了西南地区某水电站高边坡的渐进破坏过程,从裂隙扩展角度研究了岩体稳定性的影响,并提出了相应的工程处理措施。 展开更多
关键词 非贯通软弱结构面 数值流形方法 裂纹扩展 数值模拟
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梁动力分析的集中质量矩阵严格生成方法 预览
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作者 高岱恒 郭宏伟 郑宏 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第4期118-122,139共6页
在对梁振动进行有限元分析时,现有的质量矩阵对角化技术忽略了转角自由度所对应的质量,导致生成的集中质量矩阵失去了其正定性,这对时域分析以及频域分析等都造成了相当大的不便。采用数值流形方法,首先在单位分解法框架下,从Hermite插... 在对梁振动进行有限元分析时,现有的质量矩阵对角化技术忽略了转角自由度所对应的质量,导致生成的集中质量矩阵失去了其正定性,这对时域分析以及频域分析等都造成了相当大的不便。采用数值流形方法,首先在单位分解法框架下,从Hermite插值中取回单位分解和局部近似;其次通过流形上的积分来求得集中质量矩阵;最后再回到单元的集中质量矩阵。相对于一致质量矩阵的计算,集中质量矩阵的计算精度有了一定的提高,特别是对于求解高阶模态时的速度提升尤为显著。该方法有着严格的数学基础和力学基础,为二维乃至三维结构的动力计算提供了新思路。 展开更多
关键词 有限元法 梁动力分析 集中质量矩阵 流形元 单位分解法
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基于局部强度折减NMM的岩质边坡稳定性分析 预览
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作者 李志军 朱承金 +3 位作者 周海霞 王述红 王艳飞 胡署光 《水利与建筑工程学报》 2019年第2期29-33,共5页
为进一步完善岩质边坡安全系数及相应滑落面的确定手段,借鉴NMM模拟大变形、大位移的优势,考虑边坡实际的局部损伤性,提出局部强度折减NMM(Local Strength Reduction Numerical Manifold Method,LSR-NMM),并将其应用到重庆兴隆隧道进洞... 为进一步完善岩质边坡安全系数及相应滑落面的确定手段,借鉴NMM模拟大变形、大位移的优势,考虑边坡实际的局部损伤性,提出局部强度折减NMM(Local Strength Reduction Numerical Manifold Method,LSR-NMM),并将其应用到重庆兴隆隧道进洞口边坡稳定性评价中,与传统强度折减法、现场监测数据对比分析,且与自主研发的GeoSMA-3D系统进行耦合。研究结果表明:相较于传统强度折减法,局部强度折减NMM与现场监测点位移数据拟合度更好,阐明了该方法具有一定精度及其可行性。该边坡最危险滑落面安全系数为1.176,且获得的滑落面位置与现场监测数据吻合度较高,与GeoSMA-3D系统耦合效果良好,并给出了相应治理方案,为现场灾害治理提供了参考性意见。 展开更多
关键词 NMM 强度折减法 岩质边坡 GeoSMA-3D
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数值流形法中基于适合分析T样条的局部网格加密算法
5
作者 刘登学 张友良 +2 位作者 丁秀丽 黄书岭 裴启涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1584-1595,共12页
数值流形方法中一般采用有限元网格或规则网格作为其数学覆盖系统,而规则的网格突出的优点是不需要适应求解域的边界和各种不连续面。采用规则的矩形网格作为数值流形方法中的数学网格,并借助适合分析的T样条实现了数值流形方法中的局... 数值流形方法中一般采用有限元网格或规则网格作为其数学覆盖系统,而规则的网格突出的优点是不需要适应求解域的边界和各种不连续面。采用规则的矩形网格作为数值流形方法中的数学网格,并借助适合分析的T样条实现了数值流形方法中的局部加密。适合分析的T样条定义在一个限制的T网格上,其基函数具有线性无关、单位分解、局部加密等许多重要性质,使得其非常适合用于工程设计及分析。当对一个适合分析的T网格加密后,所产生的新的网格往往不再是适合分析的T网格。基于此,提出了一种简单的数学网格加密算法,该算法能保证局部加密后的数学网格仍然是适合分析的。算例结果表明:在应力集中区和裂纹尖端等应力梯度较大区域,该算法均具有较强的适用性。 展开更多
关键词 数值流形方法 规则网格 局部加密算法 适合分析T样条
基于改进数值流形法的接触裂纹问题研究
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作者 杨石扣 张继勋 任旭华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期2016-2021,共6页
接触裂纹问题在工程结构中较为常见。结合数值流形法在裂纹处理上的优势,分析了压剪荷载作用下的接触裂纹问题,模拟了压剪裂纹渐进扩展过程。为了减少由于裂纹尖端位置不同而产生的误差,对裂纹尖端附近一定范围内的每一个物理覆盖附加... 接触裂纹问题在工程结构中较为常见。结合数值流形法在裂纹处理上的优势,分析了压剪荷载作用下的接触裂纹问题,模拟了压剪裂纹渐进扩展过程。为了减少由于裂纹尖端位置不同而产生的误差,对裂纹尖端附近一定范围内的每一个物理覆盖附加奇异覆盖函数项,并根据裂纹尖端位置和单元含奇异物理覆盖的数目进行分区积分。选取一个压剪破坏算例,分析了法向接触力对应力强度因子计算结果的影响,并模拟了其渐进破坏过程。计算结果表明,所提方法在压剪裂纹问题方面的可行性,与未细化和覆盖细化方法得到的结果相比,更能准确地描述裂纹扩展路径。法向接触力对Ⅱ型应力强度因子的贡献为0,对Ⅰ型应力强度因子的影响较大,相对误差随网格密度变化明显,且法向接触力对Ⅰ型应力强度因子的影响要比直接施加内压时的影响大。 展开更多
关键词 数值流形法 裂纹扩展 应力强度因子 接触力
基于MLS的增强型数值流形法在动态裂纹扩展中的应用 被引量:1
7
作者 李伟 郑宏 +2 位作者 陈远强 林姗 孙英豪 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期1574-1585,共12页
采用数学覆盖和物理覆盖两套覆盖系统,使数值流形法能自然地处理裂纹问题。为了将基于移动最小二乘插值(MLS)的数值流形法(MLS-NMM)应用到动态裂纹扩展中,通过引入Bathe隐式时间积分方法来提高时间离散的计算精度,并采用一种新的自... 采用数学覆盖和物理覆盖两套覆盖系统,使数值流形法能自然地处理裂纹问题。为了将基于移动最小二乘插值(MLS)的数值流形法(MLS-NMM)应用到动态裂纹扩展中,通过引入Bathe隐式时间积分方法来提高时间离散的计算精度,并采用一种新的自由度继承策略解决动态裂纹扩展过程中能量不一致问题,结合动态裂纹扩展的断裂力学准则,编制基于MLS-NMM的模拟动态裂纹扩展程序。通过典型算例的计算分析表明,该方法能有效准确地模拟裂纹的动态扩展。 展开更多
关键词 数值模拟 移动最小二乘插值 数值流形法 裂纹动态扩展 Bathe隐式时间积分 自由度继承
含两组交叉贯通节理岩体的强度及破坏特征分析 被引量:1
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作者 韩智铭 乔春生 朱举 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第7期2451-2460,共10页
天然岩体中常含有多组相互交叉的贯通节理,它们的存在极大地削弱了岩体的力学性质。为了研究含两组交叉贯通节理岩体的强度及破坏特征,基于弹塑性数值流形方法,对不同应力状态下,节理倾角和节理间距不同的岩体压缩试验进行数值模拟。结... 天然岩体中常含有多组相互交叉的贯通节理,它们的存在极大地削弱了岩体的力学性质。为了研究含两组交叉贯通节理岩体的强度及破坏特征,基于弹塑性数值流形方法,对不同应力状态下,节理倾角和节理间距不同的岩体压缩试验进行数值模拟。结果表明:岩体强度随节理倾角的变化曲线呈现出多波峰、多波谷特点,岩体强度随节理间距变化曲线符合负指数函数形式。根据节理状态,两组节理岩体的破坏模式可以分为3种:岩块破坏、沿一组节理滑移和沿两组节理滑移。两组节理均会影响岩体强度,一组起主要作用,另一组起次要作用,并且节理组之间存在相互影响。通过对数值计算结果进行回归分析,基于一组节理岩体强度预测模型,量化节理组之间的相互影响,提出适用于含两组交叉贯通节理岩体的强度预测模型。模型形式简单,使用方便,可为实际工程中正确评估岩体强度提供指导性意见。 展开更多
关键词 强度特性 破坏模式 两组贯通节理 数值流形方法 强度预测模型
改进的数值流形法在水力劈裂中的应用 被引量:1
9
作者 杨石扣 任旭华 张继勋 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第10期3875-3881,共7页
数值流形法在非连续变形分析领域具有独特优势。结合裂纹尖端场函数的基本概念,分析了水力劈裂破坏问题,模拟了水力劈裂破坏过程,避免了扩展有限元中的阶跃函数和水平集概念。为了避免裂纹尖端在单元内部不同位置而产生误差,对裂纹尖端... 数值流形法在非连续变形分析领域具有独特优势。结合裂纹尖端场函数的基本概念,分析了水力劈裂破坏问题,模拟了水力劈裂破坏过程,避免了扩展有限元中的阶跃函数和水平集概念。为了避免裂纹尖端在单元内部不同位置而产生误差,对裂纹尖端附近一定范围内的每一个物理覆盖附加奇异覆盖函数。选取一个算例比较分析了内水压力对应力强度因子的影响,当考虑裂纹面内压时,定量分析比较了各因素对应力强度因子的影响大小,并应用于分支裂纹水力劈裂破坏。计算结果表明,改进后的计算结果与解析解相吻合。未考虑裂纹面内压,误差往往较大。考虑裂纹面内压后,随着裂纹长度的增加,误差逐渐减小;随着网格密度的增加,误差也逐渐减小。分支裂纹的渐进破坏结果表明该改进方法的可行性,具有较大的实际应用价值。 展开更多
关键词 水力劈裂 数值流形法 应力强度因子 奇异覆盖函数
流形方法在露天转地下开采矿山边坡稳定性分析中的应用 被引量:3
10
作者 吴剑秋 刘高扬 《矿业研究与开发》 北大核心 2018年第1期62-66,共5页
根据云南晋宁磷矿6号坑的勘察资料,建立了露天转地下开采磷矿边坡2维数值流形计算模型,计算得到磷矿边坡应力场,并通过图论搜索算法计算得到地下开采过程各施工步边坡的安全系数和滑裂面。分析计算结果表明,地下开采对两侧边坡的安... 根据云南晋宁磷矿6号坑的勘察资料,建立了露天转地下开采磷矿边坡2维数值流形计算模型,计算得到磷矿边坡应力场,并通过图论搜索算法计算得到地下开采过程各施工步边坡的安全系数和滑裂面。分析计算结果表明,地下开采对两侧边坡的安全系数以及滑裂面均有显著影响,边坡安全系数随着回采进行整体呈下降趋势,边坡滑裂面不断向采空区方向靠近,计算结果说明了流形方法在矿山边坡稳定性分析中的适用性。 展开更多
关键词 数值流形 图论 边坡稳定性分析 露天转地下
基于数值流形法的重力坝水力劈裂研究 被引量:1
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作者 杨石扣 任旭华 张继勋 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第8期3055-3060,3070共7页
运用数值流形法在非连续介质领域的独特优势,并结合断裂力学的基本原理,分析了重力坝的水力劈裂破坏问题,实现了重力坝起裂、扩展和渐进破坏的全过程。充分发挥应力强度因子判别法和带抗拉强度的摩尔-库仑破坏准则各自的优势,根据不同... 运用数值流形法在非连续介质领域的独特优势,并结合断裂力学的基本原理,分析了重力坝的水力劈裂破坏问题,实现了重力坝起裂、扩展和渐进破坏的全过程。充分发挥应力强度因子判别法和带抗拉强度的摩尔-库仑破坏准则各自的优势,根据不同情况选取其中某种方法确定断裂和扩展方向,且不需要预制初始裂纹。选取一个算例两种工况分析了重力坝在不考虑裂纹面内水压力和考虑裂纹面内水压力的水力劈裂破坏情况。计算结果表明,在重力坝的水力劈裂中,当不考虑裂纹面内水压力时,坝踵处裂纹向下游和深部扩展,上游折坡点处裂纹属于压剪型破坏;当考虑裂纹面内水压力时,坝踵处裂纹偏向深度方向扩展,折坡点处的裂纹逐渐由压剪破坏变成了拉剪破坏,并且考虑裂纹面内水压力后坝体破坏所需要的时步减少,故而考虑裂纹面内水后降低了重力坝的安全系数。该方法加深了对重力坝水力劈裂破坏的认识,具有较大的实际应用价值。 展开更多
关键词 重力坝 水力劈裂 数值流形法 应力强度因子 摩尔-库仑破坏准则
渗流转角奇异问题的数值流形单元法
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作者 冯强 郑宏 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第A02期3892-3901,共10页
在水利工程中的渗流计算中,大量存在着转角奇异性问题。一般有限元方法需要构建特殊的奇异形函数和单元属性来处理,存在不便利性,而且广泛使用的等参单元又忽视了奇异性问题。运用数值流形方法,提出了采用构造局部特殊片的方法来解决该... 在水利工程中的渗流计算中,大量存在着转角奇异性问题。一般有限元方法需要构建特殊的奇异形函数和单元属性来处理,存在不便利性,而且广泛使用的等参单元又忽视了奇异性问题。运用数值流形方法,提出了采用构造局部特殊片的方法来解决该奇异性问题。首先,将转角奇异的解析解构建为一个基函数,与常数项基函数一起形成奇异片覆盖函数,在奇异点影响到的星点上采用奇异片覆盖函数,其他星点采用常数片覆盖函数进行求解,计算结果逼近真解,并能很好地反映转角中的强奇异性。其次,给出这类问题的流形元离散列式,将经典正三角形流形元改进为正四边形,并介绍程序的编制步骤,和该特殊物理片的施加方法。再次,3个工程算例分别为坝基不透水帷幕有压渗流解析解对比、经典流速跌落试验对比以及堰下板桩有压渗流与已有计算流网对比,算例表明了该方法的有效性和正确性,为进一步分析奇异性对结构和复杂工程的影响打下基础。该方法也适用于其他基于单位分解插值的数值分析方法,也为其他场变量连续而偏导数不连续问题提供了思路。 展开更多
关键词 数值分析 数值流形法 渗流 转角奇异性
基于MLS-NMM的摩擦接触问题研究 被引量:1
13
作者 李伟 郑宏 郭宏伟 《工程力学》 CSCD 北大核心 2017年第11期18-25,共8页
摩擦接触问题的求解是将基于移动最小二乘插值的数值流形法(MLS-NMM)应用到裂纹扩展的必经之路。该文通过结合罚-线性互补方式的施加接触边界条件,并使用拉格朗日乘子法施加本质边界条件,得出一套基于MLS_NMM的摩擦接触问题的求解体... 摩擦接触问题的求解是将基于移动最小二乘插值的数值流形法(MLS-NMM)应用到裂纹扩展的必经之路。该文通过结合罚-线性互补方式的施加接触边界条件,并使用拉格朗日乘子法施加本质边界条件,得出一套基于MLS_NMM的摩擦接触问题的求解体系。该方法无需节点与边界重合,则可域外布点和均匀布点,来提高插值精度和降低布点难度,尤其是接触边界处。采用罚-线性互补的方式施加接触条件,使计算格式统一而简洁,利于编程实现。通过算例表明,该方法能准确地模拟接触面的张开、黏结和滑动状态,证明该方法对求解接触摩擦问题是可行的、有效的。 展开更多
关键词 移动最小二乘插值 数值流形法 摩擦接触 线性互补法 裂纹扩展
基于独立覆盖流形方法与矢量和方法的边坡稳定性分析 被引量:1
14
作者 刘高扬 蔡永昌 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期1434-1442,共9页
提出一种基于独立覆盖流形方法(independent cover manifold method,ICMM)和矢量和方法的边坡稳定性分析方法。该方法采用ICMM计算边坡岩土体的应力场,避免了有限元及传统流形方法复杂的前处理过程,可以方便地计算含节理断层等不连续... 提出一种基于独立覆盖流形方法(independent cover manifold method,ICMM)和矢量和方法的边坡稳定性分析方法。该方法采用ICMM计算边坡岩土体的应力场,避免了有限元及传统流形方法复杂的前处理过程,可以方便地计算含节理断层等不连续面的复杂边坡的应力状态。在此基础上,采用矢量和方法计算潜在滑裂面的安全系数,矢量和方法基于边坡的真实应力状态和力的矢量特征,物理意义明确,而且不需要类似强度折减法的迭代计算,计算代价小。同时采用模拟退火遗传算法进行优化搜索,得到边坡的临界滑裂面。提出方法结合以上优点,可以高效精确地计算含有节理断层的复杂边坡的临界滑裂面和安全系数。4个代表性算例以及工程案例的分析应用验证了提出方法的有效性和精确性。 展开更多
关键词 边坡工程 独立覆盖 数值流形 矢量和 优化算法 边坡稳定性分析
基于加密物理片的数值流形法中局部网格加密 被引量:1
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作者 刘治军 郑宏 +2 位作者 董苇 葛修润 孙冠华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1211-1217,1225共8页
数值流形法的数学网格不需要适应求解域内各种不连续界面和边界,因此,总可以用规则的结构化网格建立数学覆盖。但对于大多数问题,在整个求解域上布置统一密度的网格显得浪费。因此,需要研究在结构化网格上实施局部加密,建立了加密物理... 数值流形法的数学网格不需要适应求解域内各种不连续界面和边界,因此,总可以用规则的结构化网格建立数学覆盖。但对于大多数问题,在整个求解域上布置统一密度的网格显得浪费。因此,需要研究在结构化网格上实施局部加密,建立了加密物理片的方法用以解决这一问题。具体的实施过程中,确定了需要加密的区域后,先在这些区域布置规则的精细网格,然后找到这些区域中包含的原始网格中的物理片,用精细网格上建立的插值代替被加密物理片上的局部近似,从而提高了局部近似的阶次。数值算例结果表明,该方法收敛性良好。另外,如果所有物理片上的局部近似都采用0阶多项式(常数),那么将会得到正定的刚度矩阵。 展开更多
关键词 数值流形法 加密物理片 结构化网格 局部加密
Modeling complex crack problems using the three-node triangular element fitted to numerical manifold method with continuous nodal stress
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作者 YANG YongTao XU DongDong +1 位作者 SUN GuanHua ZHENG Hong 《中国科学:技术科学英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第10期1537-1547,共11页
A three-node triangular element fitted to numerical manifold method with continuous nodal stress, called Trig_3-CNS(NMM)element, was recently proposed for linear elastic continuous problems and linear elastic simple c... A three-node triangular element fitted to numerical manifold method with continuous nodal stress, called Trig_3-CNS(NMM)element, was recently proposed for linear elastic continuous problems and linear elastic simple crack problems. The Trig_3-CNS(NMM) element can be considered as a development of both the Trig_3-CNS element and the numerical manifold method(NMM).Inheriting all the advantages of Trig_3-CNS element, calculations using Trig_3-CNS(NMM) element can obtain higher accuracy than Trig_3 element without extra degrees of freedom(DOFs) and yield continuous nodal stress without stress smoothing. Inheriting all the advantages of NMM, Trig_3-CNS(NMM) element can conveniently treat crack problems without deploying conforming mathematical mesh. In this paper,complex problems such as a crucifix crack and a star-shaped crack with many branches are studied to exhibit the advantageous features of the Trig_3-CNS(NMM) element. Numerical results show that the Trig_3-CNS(NMM) element is prominent in modeling complex crack problems. 展开更多
关键词 数值流形方法 三角形单元 节点应力 裂纹问题 拟合 中枢神经系统 裂缝问题 NMM
基于数值流形法的渗流问题边界处理新方法 被引量:1
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作者 李伟 郑宏 《岩土工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期1867-1873,共7页
由于基于单位分解的无网格法,如无网格伽辽金法等,所构造的形函数往往不具有?插值属性,因此难以准确施加本质边界条件和材料边界的连续性条件。而采用传统的罚函数法和拉氏乘子法,分别有合适罚因子的选取和需满足inf-sup条件等问题。所... 由于基于单位分解的无网格法,如无网格伽辽金法等,所构造的形函数往往不具有?插值属性,因此难以准确施加本质边界条件和材料边界的连续性条件。而采用传统的罚函数法和拉氏乘子法,分别有合适罚因子的选取和需满足inf-sup条件等问题。所以,利用"局部解满足了要求,则由单位分解所构造的整体解会自动满足要求"的单位分解法的求解性质,通过构造不同类型物理片上的局部解,提出了改进的基于移动最小二乘插值的数值流形法(MLS-NMM),并将其应用于稳定渗流问题的求解中。该方法不仅能直接准确施加本质边界和材料边界条件,而且能精确地求解奇异角点问题。典型算例的计算结果表明,我们所建议的方法是可行的、有效的,可为工程渗流分析提供参考。 展开更多
关键词 移动最小二乘插值 数值流形法 单位分解法 非均质 渗流分析
土石混合体二维细观结构模型的建立与数值流形法模拟 被引量:4
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作者 陈立 张朋 郑宏 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2017年第8期2402-2410,2433共10页
作为常见的岩土工程材料,对土石混合体的数值模拟能为工程建设提供直接依据。土石混合体的数值模拟包含建模和仿真阶段。在建模阶段,提出了基于石氏接触理论的背景网格-EAB块石投放算法,新的算法避免了块石的反复投放与块石问重叠判... 作为常见的岩土工程材料,对土石混合体的数值模拟能为工程建设提供直接依据。土石混合体的数值模拟包含建模和仿真阶段。在建模阶段,提出了基于石氏接触理论的背景网格-EAB块石投放算法,新的算法避免了块石的反复投放与块石问重叠判定,提高了块石投放建模的效率。在数值仿真阶段,将数值流形法(NMM)应用到二维土石混合体的模拟中,对二维土石混合体的计算模型进行了适应性的简化,通过对每个块石生成单独的数学覆盖,为土体建立统一的数学覆盖,建立了适用于土石混合体的计算模型,该模型可用于模拟填石等散体系统和连续介质共同作用。最后,通过对二维土石混合体试件进行压缩试验的算例,展现了围压对于土石混合体峰值抗压强度的影响,以及土石错动对于土石混合体抗压强度演化的影响,验证了该计算模型在模拟散体系统与连续介质共同作用时的有效性和适用性。 展开更多
关键词 土石混合体 二维细观结构模型 将数值流形法 EAB
复杂地质条件下初始地应力场模拟的数值流形方法研究 预览
19
作者 余昌蔚 王媛 《河南科学》 2017年第6期918-926,共9页
数值流形方法分析岩土工程问题使用初应力模块施加初应力,但初应力在分析初始阶段易发生消散,无法有效保持.针对深埋问题本文提出在模型边界施加面力的方法来保持初应力.通过对均质各向同性、均质各向异性、非均质材料体进行验证,证... 数值流形方法分析岩土工程问题使用初应力模块施加初应力,但初应力在分析初始阶段易发生消散,无法有效保持.针对深埋问题本文提出在模型边界施加面力的方法来保持初应力.通过对均质各向同性、均质各向异性、非均质材料体进行验证,证明了所提方法的可靠性,随后将其运用于含裂隙复杂地质条件下初始地应力的模拟,并于UDEC计算结果进行对比.分析结果表明,该方法对数值流形方法的初始应力保持中具有积极效果,为采用数值流形方法开展数值模拟提供了有效支撑. 展开更多
关键词 数值流形方法 面力边界条件 初始地应力 裂隙
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二维稳态热传导问题的正六边形流形元研究 预览 被引量:1
20
作者 谭育新 张慧华 胡国栋 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2017年第5期594-604,共11页
发展了用于分析二维稳态热传导问题的多边形数值流形方法(numerical manifold method,NMM).根据热传导问题的控制方程、边界条件以及多边形NMM的温度近似函数,采用修正变分原理导出了多边形NMM求解稳态热传导问题的总体方程,给出了多... 发展了用于分析二维稳态热传导问题的多边形数值流形方法(numerical manifold method,NMM).根据热传导问题的控制方程、边界条件以及多边形NMM的温度近似函数,采用修正变分原理导出了多边形NMM求解稳态热传导问题的总体方程,给出了多边形单元上的域积分策略.考虑到NMM中数学覆盖系统可不与物理域边界一致以及规则单元的精度优势,采用Wachspress正六边形数学单元对两个典型热传导问题进行了仿真,计算结果与参考解能较好地吻合,表明多边形NMM可以很好地模拟平面稳态热传导问题. 展开更多
关键词 数值流形方法 多边形单元 稳态热传导 温度 二维 正六边形
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