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中国博士后科学基金(201003123)
中国博士后科学基金(201003123)
- 作品数:7 被引量:22H指数:4
- 相关作者:李上明吴连军更多>>
- 相关机构:中国工程物理研究院更多>>
- 发文基金:中国博士后科学基金国家自然科学基金中国工程物理研究院科学技术发展基金更多>>
- 相关领域:水利工程理学建筑科学更多>>
- 基于连分式与有限元法的坝库耦合瞬态分析方法被引量:2
- 2016年
- 为高效模拟地震激励下坝库耦合瞬态响应,建立了无限水库的连分式与有限元法的耦合公式。结合坝体有限元公式,利用坝库耦合项,发展了坝库耦合瞬态分析迭代算法。利用该算法分析了水平向地震激励下重力坝的瞬态响应。比较了基于连分式法、动态刚度矩阵法、动态质量矩阵法模拟坝库耦合问题的计算效率。数值算例表明该耦合算法模拟坝库耦合瞬态响应的正确性及高效性。该方法继承了比例边界有限元法的精度高、离散单元少等特点,又避免了其卷积积分,提升其计算效率,为坝库耦合瞬态响应提供了一种高效分析方法。
- 李上明吴连军
- 关键词:有限元连分式比例边界有限元法
- 基于比例边界有限元法的坝库瞬态耦合分析被引量:5
- 2011年
- 将比例边界有限元法延伸至坝库耦合瞬态分析中,建立了模拟无限水库的比例边界有限元法与有限元法的耦合公式,利用坝库耦合作用中的耦合项,发展了坝库耦合瞬态分析的流固耦合解耦迭代算法,分析了水平向地震激励下的重力坝、垂直坝等坝库耦合瞬态响应.其中:有限域,如坝体和无限水库中的近场域,用有限元法模拟;无限域,如无限水库中的远场域,用比例边界有限元法描述.上述耦合公式和流固耦合解耦迭代算法继承了比例边界有限元法模拟无限域的优点,如离散单元少、精度高、矩阵对称、无须基本解等,数值结果验证了公式和算法的准确性和可行性.
- 李上明
- 关键词:有限元法比例边界有限元法
- 基于比例边界有限元法和有限元法的水下结构瞬态分析方法被引量:7
- 2013年
- 针对冲击波作用下水下结构与无限声学水域的流固耦合问题,建立了基于比例边界有限元法和有限元法的瞬态分析方法。无限水域用比例边界有限元法离散,而水下结构等有限域用有限元法模拟。该方法利用声学近似法将无限水域施加给水下结构的载荷分解成冲击波载荷和散射波载荷。冲击波载荷由水下冲击波理论确定,而散射波载荷由比例边界有限元法估值。为改善比例边界有限元法动态质量矩阵的计算效率,发展了动态质量矩阵的时域递推公式。数值算例分析结果表明了所发展的瞬态分析方法和时域递推公式的正确性。
- 李上明
- 关键词:比例边界有限元法水下结构瞬态分析流固耦合
- 坝库耦合瞬态分析方法
- 坝库耦合分析是坝体安全设计和安全评估的关键技术之一。其分析方法有解析法和数值法。解析法虽然能给出精确的分析结果,但只适合某些特殊情况,应用范围受到极大的限制。本文采用数值方法分析坝库耦合响应。本文基于比例边界有限元法,建...
- 李上明
- 关键词:连分式
- 文献传递
- 冲击波作用下水下结构载荷计算方法被引量:6
- 2014年
- 针对冲击波激励下水下结构与无限声学水域的流固耦合问题,建立了冲击波及无限水域作用在结构上的载荷计算方法。该方法采用场分离技术将水下结构载荷分解为冲击波压力及散射波压力,而散射波压力又分解成反射波压力和辐射波压力。基于比例边界有限元法,建立反射波压力计算方法,而辐射波压力由有限元商业软件的声固耦合技术确定。该文利用该方法在商业有限元软件中分析了一经典算例,分析结果表明该方法能有效模拟冲击波作用下水下结构载荷及其响应,避免了冲击波在无限流体中传播的有限元分析,降低了分析规模。
- 李上明
- 关键词:比例边界有限元法流固耦合瞬态分析
- 等截面无限水库频域分析方法
- 为高效准确模拟等横截面无限水库在顺河向、横河向和竖直向激励下的频域响应,基于比例边界有限元法建立了等截面无限水库的频域分析方法。利用该方法分析了三维无限水库在不同地震激励下的谐响应。数值分析结果表明了该方法的正确性。
- 李上明
- 关键词:比例边界有限元法地震激励频域分析
- 文献传递
- 瞬态分析中的比例边界有限元法递推公式被引量:1
- 2013年
- 为改进现有比例边界有限元法卷积积分公式的计算效率,推导了一种新的递推公式。本文求解了比例边界有限元法的动态刚度矩阵,并将其分解成高频和低频两部分;对低频部分利用无约束高斯-牛顿迭代算法建立其对应的有理式公式,确定递推系数;将高频和低频两部分通过傅里叶逆变换建立时域公式,其中高频部分对应阻尼矩阵,低频部分对应刚度矩阵与递推项。结果表明:当递推阶数m=15时,递推公式的解与解析解曲线形状相似,在最大值处的相对误差为0.8%;当分析步数为3183时,卷积积分公式的计算时间为递推公式的14倍。此外,在瞬态分析中该递推公式可用常规有限元法求解;通过具有解析解的坝库耦合算例,验证了该递推公式的正确性和有效性。
- 李上明
- 关键词:比例边界有限元法地震激励瞬态分析
- 基于比例边界有限元法动态刚度矩阵的坝库耦合分析方法被引量:7
- 2013年
- 针对坝体在水平向激励下的瞬态耦合问题和基于比例边界有限元法,推导了等横截面半无限水库的动态刚度矩阵,其值用贝赛尔函数计算。基于该动态刚度矩阵,建立了有限元法与比例边界有限元法的耦合方程,分析了水平向激励下任意几何形状的半无限水库的瞬态响应。其中,半无限水库分解成用有限元离散的任意几何形状的近场域和用比例边界有限元法模拟的远场域即等横截面半无限水库。通过比较动态刚度矩阵和动态质量矩阵模拟等横截面半无限水库的计算效率,发现它们计算精度相同,但动态刚度矩阵效率更高。数值算例表明了所发展的动态刚度矩阵与其耦合方程的正确性。
- 李上明
- 关键词:比例边界有限元法有限元法瞬态分析
- 等横截面无限声学水域的连分式公式被引量:3
- 2014年
- 基于比例边界有限元法连分式理论,提出了等横截面无限声学水域的连分式公式,推导了高频连分式公式与双渐近连分式公式,比较了连分式公式与动态质量矩阵模拟等截面无限水域的计算效率,发现前者效率优于后者。利用该公式分析了等截面无限声学水域在顺河向激励下的瞬态响应。数值模拟结果表明高频连分式公式的稳定性与收敛性有待改进,而双渐近连分式则具有更好的稳定性和收敛性,能正确模拟等截面无限水域。
- 李上明
- 关键词:比例边界有限元法连分式瞬态分析