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题名自适应时间步长法在非饱和渗流中的应用研究
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作者
韩枥兵
李文涛
韦昌富
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机构
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
中国科学院大学
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期685-693,704,共10页
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基金
国家自然科学基金(No.51939011,No.12102442)
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文摘
Richards方程是非饱和渗流理论的基本方程,常用数值方法结合有效的迭代技术进行求解,时间步长调整方法常用来提高计算效率。为探究不同自适应时间步长法的数值表现,采用有限单元法结合自适应松弛Picard法和自适应时间步长法,开发了非饱和渗流有限元程序。通过模拟非饱和渗流算例,研究了不同自适应时间步长法对计算精度与效率的影响。结果表明,开发的程序是实用和可靠的,在时间步长发生较大变化时也能保证计算的稳定性。直接推断法虽然简单高效,但在求解迭代收敛难度较大的问题时,该方法难以保证良好的计算精度。截断误差法的数值表现受截断误差阈值影响,具有阈值越小,精度越高、效率越低;阈值越大,精度越低、效率越高的特点,通过调整阈值,该方法能更好地平衡计算精度和效率。研究成果对于高效非饱和渗流有限元程序的开发和应用具有一定的参考价值。
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关键词
非饱和渗流
有限元
自适应时间步长法
截断误差法
直接推断法
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Keywords
unsaturated seepage
finite element method
adaptive time step method
truncation error method
heuristic method
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分类号
O357.3
[理学—流体力学]
TV139.1
[水利工程—水力学及河流动力学]
TU4
[建筑科学—土工工程]
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