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自由面位置的确定是无压渗流计算的一个关键环节.求解这类问题的方法有固定网格法和移动网格法,但目前大部分都用固定网格法来解决自由面的位置问题,本文采用边界元通过移动网格法来求解自由面的位置问题,而在迭代过程中对溢出点采用二次插值的方法来确定.该方法思路清晰,易于编写程序,计算结果也比较精确,完全能够达到工程建设所要求的精度. 相似文献
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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。 相似文献
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本文运用边界元法分析外飘和U型船体载面的砰击问题,在分析过程中自由液面采用完全非线性边界条件以及计算自由液面的大变形,而边界单元则采用线性单元假设。数值计算表明,针对二维楔形体常速入水的结果与已有的结果吻合得很好,具有外飘和U型特性的船体截面在入水砰击过程中其压力分布及其演变具有完全不同的特性。 相似文献
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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。 相似文献
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边界元方法广泛应用于势流问题的求解,其分为常值面元法和高阶面元法两类.研究表明:常值面元法在计算光滑物面处的切向速度时精度较好,而在物面拐角处的切向速度精度则很差;而采用高阶面元法可以改进其精度,但高阶面元法在处理非光滑边界处主值时比较困难.为此该文提出了泰勒展开边界元方法(TEBEM方法).该方法主要通过对边界积分方程中的偶极强度进行泰勒展开并保留至一阶导数项,同时在格林第三公式中关于场点沿边界取切向导数封闭方程组,然后联立方程组直接求解出速度势及其沿物面的切向速度.通过与传统分布源方法的数值计算比较发现,采用TEBEM方法计算非光滑边界处的切向诱导速度的精度有相当大的提高. 相似文献
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无限深透水坝基轮廓复杂,透水层深度大,其渗流计算精度难以保证。本文提出用保角变换-边界元法计算含有无限域渗流计算问题。保角变换将复杂的坝基轮廓线边值问题变换为水平线边值问题,使渗流计算边界问题大大简化;边界元法在求解边界简单的无限域渗流方面优势明显,两种方法联合使用进行求解,能充分发挥保角变换和边界元法各自优点。通过组合法计算结果表明:联合法计算更加快捷、简单,计算结果更加符合无限域的实际情况,可为解决无限域渗流问题提供一条途径。 相似文献
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在考虑渗流影响的工程中,自由面的计算是渗流计算的主要内容,精确确定溢出点位置是准确计算自由面的关键。基于总势能极小原理的渗流溢出点位置计算方法,是在溢出点位置调整的过程中,通过寻找全域总势能的极小值确定溢出点位置的一种方法。通过算例分析,得出如下结论:基于总势能极小原理的渗流溢出点位置计算方法弥补了先前溢出点计算方法精度低、需迭代计算、不易收敛的缺点,精确、高效地计算出溢出点位置。 相似文献
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本文介绍水工建筑物坝基复杂渗流场的三维有限元分析程序。主要包括:用非均匀各向异性模拟裂隙渗流和帷幕防渗效益,用半边界排水沟法模拟排水孔的作用,用变积分权数法逼近自由面的求解。该程序已成功地应用多座大坝的复杂渗流场分析,取得了与实测值较一致的良好效果。 相似文献
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复杂渗流场的三维有限元分析程序 总被引:2,自引:0,他引:2
本文介绍水工建筑物坝基复杂渗流场的三维有限元分析程序。主要包括:用非均匀各向异性模拟裂隙渗流和帷幕防渗效益,用半边界排水沟法模拟排水孔的作用,用变积分权数法逼近自由面的求解。该程序已成功地应用多座大坝的复杂渗流场分析,取得了与实测值较一致的良好效果。 相似文献
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根据广州抽水蓄能电站一期工程的压力隧洞监测成果,采用边界元法与有限元法这两种不同的数值分析方法分析三维非均质各异性的岩体渗流场,计算出渗透体积力。 相似文献
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按照我国目前的“水工隧洞设计规范”,内水压力均作用混凝土衬体内侧的面力处理。本文根据广州抽水蓄能电站一期工程压力隧洞的监测成果,采用边界元法与有圾元法这两种的不同的数值分析方法分析三维非均质各向异性的岩体渗流场,计算出渗透体积力。然后再分别用边界元及有限元法进行固体力学分析,计算出钢筋应力,从而推求出混凝土裂缝开展的宽度,以便进行限裂计算,此方法已应用于广州抽水蓄能电站二期工程的高压隧洞设计,取得 相似文献
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该文采用三维全非线性不可压缩势流理论方法研究了有限水深中非轴对称体的斜向入水砰击问题.数学模型满足全非线性的边界条件,采用在时域中步进的方法对所有的边界进行更新.考虑到本问题湿表面剧烈变化的特点,将实际的物理域除以物体在水中行进的距离,得到拉伸坐标系,在该坐标系下进行计算,使计算域不随时间剧烈变化,从而便于网格的布置以及数据的传递.采用边界元法求解每个时间步的速度势,每隔几个时间步,沿着自由液面与θ剖面的交线对网格进行重新划分以及光顺,以保证网格的质量.并给出一种改进的欧拉方法,在柱坐标系中沿指定方向更新自由液面的位置以及速度势,从而克服了三维卷曲自由液面的复杂变化所带来的数值困难.对轴对称体与非轴对称体的垂直入水以及斜入水进行了数值模拟,并对数值计算结果进行了详细的讨论与分析. 相似文献
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