边界元法及其在岩土工程中的应用

在介绍边界元法基本原理的基础上，着重对边界元法在岩土工程领域的应用现状作了叙述和分析，并对起其发展趋势作了探讨。所得结论可供相关研究人员参考。     

平板闸门底缘上托力的数值计算

讨论了作用在闸门上的动水压力的数值计算问题,并针对闸门底缘上托力计算引入了边界元法。计算结果表明:边界元法对于此类问题的求解是经济而有效的。     

渗流问题的边界元方法比较

由于边界元法只在边界上划分单元,因而可降低一维进行计算,且适合解决无限域问题,在渗流研究中具有独特的优点.为此,简要介绍边界元三种计算方法,并采用不同的方法对相同的算例进行计算比较.结果显示,采用边界点方法处理渗流问题,具有计算程序简单.且计算精度较高的优点.易被工程人员掌握和推广.     

多极子去奇异边界元法在三维水波问题中的应用

在众多水波问题,尤其是非线性水波问题求解中,巨大计算量和存储量一直是人们试图克服和解决的重点与难点。本文通过对简单Green函数基本解1／r做多极子展开,并应用到去奇异边界元法中求解三维水波问题。通过无限区域中水流对圆球绕射算例的数值计算,验证了多极子去奇异边界元法能给出高精度的满意结果,与传统边界元方法相比避免了边界积分中奇异性的单独处理并将计算量和存储量均降到了O（NIgN）和O（N）数量级,同时对完全非线性水波问题的时域模拟也得出了令人满意的结果,验证了该方法在处理大计算量问题中所具有的优势。     

边界元法的原理与应用

本文首先简要地叙述了边界元法的动向和基本原理。然后,对流体力学和固体力学中几种典型问题的边界元法作了介绍,既有线性的,又有非线性。最后,对实际应用中常见的一些问题作了分析讨论。     

采用边界元法确定渗流自由面的一种改进方法

渗流自由面的确定是无压渗流分析中非常重要的问题。相对有限无法而言，采用边界元法确定渗流自由面具有明显的优势。本文基于传统的确定渗流自由面的迭代边界元法，提出了改进的采用边界元法确定充自由面的失窃 工方法，并运用算例说明了改进方法的精度和有效性。     

用边界元法计算地基应力和位移

边界元法近十年来在国际上取得了长足的进展,同样在我国发展也很迅速,这种方法对岩石力学问题特别适用。本文主要对边界元法的优点,基本理论和二维弹性问题做了一些介绍,最后给出了计算流程图和算例。     

无限深透水地基上土石坝渗流控制边界元法初探

简述渗流控制理论的发展现状，指出建在无限深或较深厚覆盖层透水地基上的土石坝，其渗流控制措施的设计尚不够完善。在分析几种渗流控制的计算方法后认为，用边界元法研究无穷远处的边界条件是适合的，据此用边界元法对无限深透水地基上修筑土石坝的渗流计算问题进行了分析和讨论，提出了建模思路，给出了边界元法的数学模型。     

空泡噪声的数值研究

空泡噪声是一个非线性动边界的声辐问题，作者针对这个特点，提出了一种新的数值方法-混合边界元法，本文应用混合边界元法对无界流场、自由面或固壁面附近空泡溃灭过程辐射的噪声进行计算，得到了空泡在不同情况下溃灭辐射声音的特征，结果显示混合边界元方法在这类动边界声辐射问题上，能体现出声音传播的延迟效应，体现出液体压缩性对声压峰值的影响，作者认为混合边界法在处理这类动边界声辐射问题上有着很好的应用前景。     

非饱和土稳态二维渗流的边界元法研究

近年来,非饱和土渗流问题,成为了岩土工程的热门研究课题。本文采用边界元法处理非饱和土稳态渗流问题。应用边界元法求解非饱和土渗流水头,推导了二维非饱和土稳态渗流问题的边界积分方程。非饱和土二维边界积分方程,是由线性和非线性方程组成的方程组。对于线性方程组,通过线性方法可以直接求得,对于非线性方程组,却无法求得。本文提出采用了matlab自带的fsolve函数求解边界积分方程中的非线性方程组。计算结果具有良好的稳定性。选取了非饱和单层和双层土渗流问题作为验证算例,检验了边界元方法的正确性。     

采用边界元法确定坝基面渗透压力

由于边界单元法只需在边界上剖分单元，且容易处理无限边界问题，所以在计算坝基面渗透压力时较有限元法具有明显的优势。介绍了坝基面渗透压力的计算理论及其边界元数值算法，并给出了应用算例。由算例分析可以看出，采用边界元法计算坝基面渗透压力，计算程序简单，占用计算机内存少，计算速度快，且计算精度较高。     

离散元-边界元动力耦合模型

本文提出了一种二维变形体离散元与时域边界元的耦合模型，这一模型可以将非连续体的模拟与无限域的模拟统一在一个模型中，可用于在地震波动输入条件下，考虑辐射阻尼的岩体边坡或地下结构等的动力稳定和变形分析，拓宽了离散元动力分析的领域。算例分析表明本耦合分析模型具有较高的精度。     

两维单相不稳定流边界单元法

本文用边界单元法对油藏内两维单相不稳定渗流进行了数值求解，并将得到的结果与有限差分法的结果进行了比较，是令人满意的。     

两维两相流数值模拟的有限元与边界元解法

两维两相流数值模拟是油藏数值模拟领域内需要进一步研究的课题。本文针对多孔介质内两相流体的平面渗流问题，给出了一种精度较高的边界元方法和三角剖分的有限元方法联立求解方法，得到好较好的结果，为两维两相流数值模拟研究提供了又一途径。     

拉格朗日元法中无限域问题的求解

近年来,拉格朗日元法在岩土工程中得到了广泛的 应用。但它对岩土工程中大量存在着的无限和半无限域问题并没有进行有针对性的处理,仍 然不得不采用截断边界的办法。在对拉格朗日元和无限元的数值格式进行深入研究的基础上 ,将无限元引入拉格朗日元中,提出了二者的耦合方案：在中心计算区域采用拉格朗日元, 而边界则采用无限元来处理;在求解时,对无限元边界也采用显式格式,无需形成整体刚度 矩阵;算法的收敛性问题也得到了较好的解决。数值算例表明,所提出的算法能显著地降低 截断边界对计算结果的影响。     

A FINITE ELEMENT AND BOUNDARY ELEMENT METHOD OF NUMERICAL SIMULATION OF TWO DIMENSIONAL AND TWO PHASE FLOW

ＡＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴＡＮＤＢＯＵＮＤＡＲＹＥＬＥＭＥＮＴＭＥＴＨＯＤＯＦＮＵＭＥＲＩＣＡＬＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮＯＦＴＷＯＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＡＮＤＴＷＯＰＨＡＳＥＦＬＯＷＦａｎＪｉａｎｇ；ＱｕＤｅ－ｂｉｎ；ＺｈａｎｇＺｉ－ｘｉａｎｇ（Ｑｉｎ...     

斜向波与长棱柱型浮式结构物相互作用的边界元模拟

采用第二类变形Bessel函数对斜向线性入射波与任意截面形状的长棱柱型浮式海洋结构物的相互作用问题进行了边界元法模拟,给出了常数元和线性元的奇异积分处理方法以及开边界的处理方式。对矩形和圆形结构物的水动力系数和波浪力进行了计算,并与解析解及有限元计算结果进行了比较。结果表明,本文方法能得到满意的结果,且未出现不规则频率现象。     

水库水温计算的有限元解法

用基于加权余量法的有限单元法对一维水库水温模型的控制方程进行离散,并且将形函数作为权函数,得到计算水库水温的伽辽金有限元方程。根据工程实践,库底边界条件可取为绝热边界条件。考虑到水面掺混作用,水面边界满足太阳辐射和水面蒸发等条件。通过对龙滩工程水库水温的计算结果表明,用有限元法计算水库水温有较高的精度和可靠性。     

混凝土重力坝静力性能研究

有限单元法计算混凝土重力坝的静力承载能力,得出重力坝的拉压应力和应变的变化情况及混凝土的开裂情况。计算结果表明应用有限元法模拟坝体的非线性混凝土材料以及复杂的边界条件和荷载组合情况,能更准确如实地反映重力坝的静力性能。