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题名三维有限元中奇异点源的简化分析方法
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作者
潘泓
许嘉显
骆冠勇
彭斯格
曹洪
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机构
华南理工大学土木与交通学院
华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期2483-2491,共9页
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基金
国家自然科学基金(No.52308353,No.51978282)
广东省自然科学基金(No.2023A1515011571,No.2023A1515011683)
华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室开放研究项目(No.2022ZB21)。
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文摘
减压井是渗流控制的重要手段,减压浅井井底的入渗量不可忽略。在渗流场有限元有关井的计算中,含水层与井半径有巨大尺寸差异,只有将井周围的网格尺寸限制在厘米级或更少,才能达到合理的精度,但效率过低。为提高效率,分析时通常将井底简化为点源。由于点源附近的水头梯度极大,是奇异点,有限元中通常要进行等效处理才能保证全局的精度。提出了以零体积点元模拟点源的方法,该方法基于修正井水位法,利用点源解析解及四面体渗流单元,推导了点元单元的显式解。使用该点元单元模拟井底,可以在不失全局精度的条件下用大网格对点源进行模拟,避免了迭代计算,极大提高了利用三维有限元模拟点源的效率。详细介绍了该点元显式解的推导过程,验证其计算精度,并探究出简化计算方法的适用范围。最后介绍了该方法在实际排水减压抗浮工程中的应用。
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关键词
渗流
有限元法
井点
奇异点单元
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Keywords
seepage
finite element method
well point
singular point element
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分类号
TU463
[建筑科学—结构工程]
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