基于子域积分的初流量法改进

为提高节点初流量的计算精度,引入子域积分法进行改进。根据自由面与单元的相交情况将单元划分为若干个子域,然后在每个子域布置数值积分点,这就避免了单元内节点初流量被忽略或多计入,也不会出现因自由面在积分点附近的微小移动而引起的节点初流量突变,实现了对单元节点初流量更准确的计算。数值算例表明,改进后的初流量法稳定性、收敛性良好。     

隧洞开挖引起地下水运动的子模型法数值模拟

基于ANSYS的APDL的二次开发,采用子模型技术处理隧洞开挖后形成的自由面.并以九里湾隧洞为例,分析了隧洞开挖后,隧洞周围孔隙水压力、渗流场流动矢量等分布特征.结果表明,在洞室开挖后形成的自由面所有节点中,洞室的四个角点处的水力梯度较大,其中边墙与顶拱的交叉处节点及边墙在底板稍往上节点处的水力梯度最大,顶拱自由面节点的平均水力梯度最小,为隧洞开挖的排水设计提供了理论依据.     

有自由面渗流分析的流形单元法

提出了用于渗流分析的流形单元法。该方法用物理覆盖来确定材料的分区与自由面，通过迭代求出自由面边界，计算区域逐步逼近实际渗流区域，适用于稳定和非稳定渗流计算。算例表明，该方法用于有自由面的渗流分析是简单有效的。     

深圳抽水蓄能电站地下厂房渗流特性研究

采用固定网格并借助于节点虚流量法求得渗流自由面,通过改进排水子结构法和排水孔开关器技术,针对裂隙与断层等结构面以及外水压力影响,用三维渗流有限元法计算得深圳抽水蓄能电站地下厂房渗流场分布规律,经过对各计算工况渗流特性的对比和综合分析,得出优选的渗控方案.     

堤基管涌侵蚀破坏过程的无单元法模拟

针对堤基管涌侵蚀破坏过程的复杂渗流场模拟问题,采用无单元Galerkin法数值模拟研究管涌动态发展过程及机理,介绍了管涌区域破坏的判别方法、管涌尖端附近节点加密方法等,并结合砂槽模型试验和有限元模拟结果对无单元法的计算结果进行了验证与分析。结果表明,采用无单元法计算得到的管涌渗流场和有限元计算结果基本吻合,且管涌发展过程和模型试验结论较为一致;获得了管涌侵蚀破坏过程中管涌通道尖端水平渗透比降的变化规律,弥补了砂槽模型试验的不足。     

渗流自由面计算的边界元法

用边界元法求解渗流自由面需预先设定自由面的初始位置.先对自由面初始位置进行优化,以便得到合理的计算网格,再按常规方法迭代求解.计算结果表明,与有限元法相比计算精度较高,具有更好的收敛性与更高的计算效率.     

三板溪地下厂房洞群围岩渗流场分析

运用渗流场有限单元法求解固定网格的节点虚流量法和排水孔排水予结构技术，引进溢流型排水扎、逸流型排水孔和排水孔开关器等概念，在水力等效多孔隙介质渗流模型假定的基础上，对三板溪水电站地下厂房洞群围岩渗流场进行了三维计算，给出渗流场水头和引水隧洞衬砌外水压力的分布，论证和分析了各洞室围岩区的渗流场特性，防渗与排水设施渗控方案的合理性及存在的缺点，并提出相应的改进意见。     

碾压混凝土坝的渗流分析研究

针对碾压混凝土坝渗流特性，采用无厚度缝面单元模拟型进行渗流分析，在不增加网格节点的前提下，不但能高效地刻画出层面和缝面的特点，而且能对具有强透水能力的冷缝或裂缝进行细致的模拟，基本上解决了碾压混凝土坝的渗流建模问题。计算结果表明，采用无厚度缝面单元模型，更加符合坝体的渗流实际情况，提高了求解的精度。     

有自由面渗流分析的变单元渗透系数法

提出了一种渗流分析的改变渗流系数的固定网格法,该法只需进行一次网格剖分,不人为干涉计算过程,完全通过程序迭代即可准确地求出自由面的边界。算例计算表明,该法具有程序处理简单,用户操作方便,计算结果准确等特性,一般迭代收敛很快。可应用于稳定和非稳定渗流自由面边界计算。     

文登市抽水蓄能电站三维渗流场的有限元分析

针对抽水蓄能电站工程区中众多地下洞室和排水措施影响下渗流场的复杂性问题,给出了求解有自由面渗流场改进的截止负压法、模拟高压隧洞子结构法、模拟地下厂房密集排水孔改进的排水子结构法等,并采用IDL语言编制了基于子结构法的三维渗流场有限元计算软件GWSS,计算了文登市抽水蓄能电站工程区复杂渗流场,研究了高压输水隧洞和引水管道下水平段的钢筋混凝土衬砌开裂状态下内水外渗及工程区复杂渗流场的分布特征。结果表明,在高压隧洞下水平段上部设置排水洞和排水孔幕的排渗方案,对衬砌开裂状态下高压渗水有显著排水降压作用。     

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。相对有限元法而言 ,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渗流自由面的迭代方法 ,并运用算例说明了改进方法的精度和有效性     

虹吸管与辐射井相结合的尾矿坝排渗系统排渗效果分析

尾矿坝浸润面的位置直接影响坝体的稳定性。为快速有效地降低尾矿坝浸润面,提出了一种虹吸管与辐射井相结合的尾矿坝排渗系统,该系统利用自流式虹吸管代替排渗井中的抽水泵,以减少维护和运行费用、降低施工难度。进而以某尾矿坝工程为例,首先采用数学解析法计算了排渗井的渗透流量和虹吸管所需管径,初步确定了该系统的可行性;然后根据该工程尾矿料特性,建立了三维有限元渗流分析模型,利用子结构有限元法,对比分析了排渗井的排渗效果。结果表明,该排渗系统具有良好的排渗效果,并且虹吸管管径可满足工程施工要求。     

ADINA软件在土石坝渗流场计算中的应用

根据基本方程及定解条件的比较分析,将AD INA软件的温度场模块分析功能应用于渗流场的分析,并采用死活单元技术,通过迭代算法计算自由水面位置(浸润线),解决了实际工程观音岩心墙土石坝渗流稳定问题的求解。该方法可以解决复杂边界、多种介质的渗流问题,为实际工程设计应用提供强有力的途径。     

二滩高拱坝坝基灌浆帷幕防渗效果研究

以运行期的二滩拱坝为例,考虑高拱坝坝基存在断层及有自由面排水孔幕情况,利用三维渗流场有限元模拟法、改进排水子结构法和隐式复合材料单元法建立了高拱坝坝基渗流场有限元数值模型,模拟了灌浆帷幕和排水孔幕同时作用时的拱坝实际渗流场,再假设坝基灌浆帷幕失效模拟了该工况下的坝基渗流场,通过比较分析研究了高拱坝坝基灌浆帷幕的防渗效果。结果表明,灌浆帷幕失效后二滩高拱坝坝基渗流场依然可在排水孔幕作用下保持稳定,坝肩部位渗流场稳定性明显降低。     

浮箱式钢闸门三维有限元分析

基于大型有限元分析软件ANSYS，针对某大型浮箱式钢闸门的工作特点和受力方式，研究了浮箱门结构的三维有限元计算模型。通过不同工况的结构仿真计算，详细研究了浮箱门在各种控制情况下的变形和应力变化规律，对闸门的强度和刚度进行校核，并对闸门安全性进行了评估。     

柴油机机体模态分析与结构改进

为降低机体的表面结构振动和噪声辐射,采用ANSYS有限元分析软件建立了495型柴油机机体的有限元模型,对其进行自由模态分析,并对机体进行了试验模态分析。通过有限元结果和试验结果比较,验证了计算模型的准确性。根据模态分析结果,得出机体的固有振动特性。在该模型的基础上,增加了梯形加强板结构,使其固定于机体油底壳法兰底部。计算结果表明,铝制加强板能提高机体裙部刚度,抑制机体裙部的开合振动,有效地提高机体的固有频率。     

SOLID65单元在钢筋混凝土结构非线性分析中的应用

介绍了ANSYS中的钢筋混凝土单元非线性计算的基本原理,通过对某水电站钢衬钢筋混凝土坝后背管的计算分析,阐述了钢筋混凝土单元非线性分析具有广泛的应用价值。