基于三相Biot速度应力波动方程的水合物储层波场数值模拟 被引量：2

1

作者 石仁刚 魏周拓 +3 位作者 葛新民 邓少贵 祁磊 姚志广 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期57-64,共8页

天然气水合物储层可以看作由骨架、水合物和孔隙水构成的三相孔隙介质。以三相Biot一阶速度应力波动方程作为声波在水合物储层传播的控制方程,用有限差分法(FDTD)进行数值模拟。波场快照可以清楚展现3个纵波和两个横波,与Biot理论相符... 天然气水合物储层可以看作由骨架、水合物和孔隙水构成的三相孔隙介质。以三相Biot一阶速度应力波动方程作为声波在水合物储层传播的控制方程,用有限差分法(FDTD)进行数值模拟。波场快照可以清楚展现3个纵波和两个横波,与Biot理论相符。根据实测速度优化控制方程参数,使数值速度与实测速度相符。结果表明:孔隙度对水合物剪应力分量影响最显著,对水合物、孔隙水和骨架速度分量的影响次之,所以储层中孔隙度最适合用水合物剪应力分量来分析。骨架速度分量和应力分量受饱和度的影响较小,水合物剪应力分量受饱和度的影响最大,所以分析储层中水合物饱和度的最佳选择是水合物剪应力分量。 展开更多

关键词 水合物储层可视化 三相biot波动方程 有限差分法 孔隙度 水合物饱和度 完全匹配层

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三相输电线路的波动方程和相模变换 被引量：2

2

作者 梁进国 《电力技术（北京）》 CSCD 1990年第2期5-15,共11页

长期以来,国内外学者都是采用对称分析法来计算输电线路电能瞬变过程。但这个理论是建立在三相导线对地高度一样,且各相间距离都相等的基础上的。因此,在高压输电技术中,对三相输电线路的等值电路,其过渡过程微分方程均写成以下形式:

关键词 三相输电 输电线路 波动方程

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饱和多孔微极介质的波动方程及其势函数方程 被引量：3

3

作者 胡亚元 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期1132-1140,共9页

土是由一定尺寸大小颗粒所构成的多孔介质,具有明显的颗粒特性,当土颗粒间的孔隙被流体(如水或油)充满时则成为饱和土.利用微极理论和Biot波动理论的研究成果,把饱和土中多孔固体骨架部分近似地视为微极介质,孔隙中的流体部分视为质点介... 土是由一定尺寸大小颗粒所构成的多孔介质,具有明显的颗粒特性,当土颗粒间的孔隙被流体(如水或油)充满时则成为饱和土.利用微极理论和Biot波动理论的研究成果,把饱和土中多孔固体骨架部分近似地视为微极介质,孔隙中的流体部分视为质点介质,获得饱和多孔微极介质的弹性波动方程.借鉴Greetsma理论,建立了饱和多孔微极介质弹性本构方程力学参数与相应单相介质弹性参数的相互关系,使饱和多孔微极介质弹性波动方程中的物理参数具有明确的物理意义,易于在试验中确定.运用场论理论把饱和多孔微极介质的波动方程简化为势函数方程,建立了饱和多孔微极介质中五种弹性波的弥散方程,数值分析了五种简谐体波在无限饱和多孔微极介质中的传播特性.结果表明,P1波、P2波和剪切S1波的波速弥散曲线与经典饱和多孔介质基本相同,当频率小于临界频率ω0时旋转纵波θ波和横波S2波不存在,当频率大于临界频率ω0时,θ波和S2波的传播速度随频率增加而减小. 展开更多

关键词 土动力学 多孔微极介质 biot波动方程 势函数方程 简谐波 传播特性

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流固耦合地震波动问题的显式谱元模拟方法 被引量：5

4

作者 孔曦骏 邢浩洁 李鸿晶 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2513-2528,共16页

流固耦合地震波动问题主要研究由流体和固体构成的复杂系统中地震波传播特性及其规律.传统模拟方法中一般以声波方程、弹性波方程的数值解分别描述理想流体和弹性固体中的波动,并实时地处理两种不同性质介质之间的相互耦合作用,数值格... 流固耦合地震波动问题主要研究由流体和固体构成的复杂系统中地震波传播特性及其规律.传统模拟方法中一般以声波方程、弹性波方程的数值解分别描述理想流体和弹性固体中的波动,并实时地处理两种不同性质介质之间的相互耦合作用,数值格式复杂且限制数值模拟精度与计算效率.本文采用谱元法结合多次透射公式人工边界条件实现了一种流固耦合地震波动问题的高阶显式数值计算方法.该方法利用了流固耦合问题统一计算框架,可将饱和多孔介质的Biot波动方程分别退化为理想流体的声波方程和弹性固体的弹性波方程.通过P波垂直入射的水平成层理想流体-饱和多孔介质-弹性固体场地模型、P波斜入射的不规则层状界面以及任意形状界面的理想流体-饱和多孔介质-弹性固体场地模型等三个算例,与传递函数法解析解以及集中质量有限元法计算结果进行对比分析,证明了本文方法的正确性与有效性.数值模拟结果表明,本文方法相较传统有限元法可以少得多的节点数量获得更高的数值精度,并且在较宽的频率范围内都能可靠地模拟出流固耦合系统的动力响应,充分体现出本文方法兼顾高精度、计算效率和复杂场地建模灵活的特点. 展开更多

关键词 地震波动 流固耦合 饱和多孔介质 biot方程 谱元法 多次透射公式

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利用地震波在双相介质中的衰减特性检测油气 被引量：47

5

作者 张会星 何兵寿 +1 位作者 姜效典 张锦昌 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期343-349,共7页

在平面波假设条件下,本文通过求解波动方程推导了双相介质中地震波衰减系数计算公式,并分析了衰减系数随频率的变化关系。结果表明,在常规地震勘探的频率范围内,地震波在双相介质中传播时,存在介质吸收效应,且衰减系数近似与圆频率成正... 在平面波假设条件下,本文通过求解波动方程推导了双相介质中地震波衰减系数计算公式,并分析了衰减系数随频率的变化关系。结果表明,在常规地震勘探的频率范围内,地震波在双相介质中传播时,存在介质吸收效应,且衰减系数近似与圆频率成正比。衰减系数同时受地震波频率和耗散系数的影响,表现为频率越高,衰减系数越大,耗散系数越大,衰减系数随频率的变化越大,表明地震波在穿过双相介质时其不同频率成分对应的能量要发生变化,低频能量衰减小,高频能量衰减大,在频谱上表现为低频能量相对增强,高频能量相对减弱。据此提出了一种利用地震资料的低、高频段信息反演地下介质双相特性或含油气性的方法,理论模型与实际资料的反演结果均验证了文中方法是可行的。 展开更多

关键词 双相介质 biot理论 波动方程 衰减系数 油气检测

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爆炸荷载作用下饱和土中隧道的瞬态动力响应 被引量：29

6

作者 蔡袁强 陈成振 孙宏磊 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期361-367,共7页

用解析方法研究了爆炸荷载作用下饱和土中圆形隧道的动力响应问题。模型假定饱和土体中的圆形隧道中心处发生爆炸,爆炸荷载采用简化形式,衬砌运动方程基于Flügge壳体理论,饱和土采用Biot波动方程,通过引入两个势函数,在Laplace变... 用解析方法研究了爆炸荷载作用下饱和土中圆形隧道的动力响应问题。模型假定饱和土体中的圆形隧道中心处发生爆炸,爆炸荷载采用简化形式,衬砌运动方程基于Flügge壳体理论,饱和土采用Biot波动方程,通过引入两个势函数,在Laplace变换域中推导了爆炸荷载作用下圆形隧道位移和应力响应的表达式。利用Laplace数值逆变换得到爆炸荷载作用下衬砌与土体的时域计算结果,分析了排水条件对位移、应力变化的影响,并讨论了饱和土参数、衬砌和土的相对刚度的影响。数值结果表明,爆炸荷载作用下,不排水条件下应力和位移的响应幅值比排水条件下有所增大;饱和土参数b*对土体应力的幅值有明显的影响;衬砌与土的相对刚度越大,土体位移和应力响应的幅值越小,衰减的速度也越快。 展开更多

关键词 爆炸荷载 圆形隧道 Flügge壳体理论 biot波动方程 动力响应

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轨道刚度对路轨系统及饱和地基动力响应的影响 被引量：16

7

作者 蔡袁强 孙宏磊 徐长节 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1787-1793,共7页

研究了轨道刚度对高速移动列车荷载作用下铁路系统动力响应的影响。将钢轨简化为无限长弹性Euler梁,将枕木简化为连续质量块,同时考虑道渣层的影响。由Fourier变换求解多孔饱和固体的动力基本方程,在Fourier变换域内,联立铁路系统和下... 研究了轨道刚度对高速移动列车荷载作用下铁路系统动力响应的影响。将钢轨简化为无限长弹性Euler梁,将枕木简化为连续质量块,同时考虑道渣层的影响。由Fourier变换求解多孔饱和固体的动力基本方程,在Fourier变换域内,联立铁路系统和下卧土体的动力方程,求解列车荷载作用下钢轨位移、加速度、土体位移、孔压表达式。利用数值积分方法对表达式进行Fourier逆变换,得到钢轨位移、加速度、孔压在时域内的表达式。算例中主要讨论了荷载移动速度和轨道刚度对钢轨速度、加速度及土体孔压的影响。结果表明,轨道刚度在低速情况下对路轨系统和土体动力响应有影响较小,但在高速情况下对路轨系统和土体动力响应影响很大。 展开更多

关键词 biot波动方程 铁路系统 两相介质 列车荷载

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移动荷载作用下横观各向同性饱和地基的动力响应 被引量：12

8

作者 孙宏磊 蔡袁强 徐长节 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1382-1387,共6页

利用半解析法对移动条形荷载作用下横观各向同性饱和两相弹性介质的动力响应问题进行了研究.由忽略土粒压缩和土体自重的Biot波动方程出发,对荷载进行Fourier级数展开,假设了响应函数的级数形式,利用土体表面边界条件,由待定系数法求解... 利用半解析法对移动条形荷载作用下横观各向同性饱和两相弹性介质的动力响应问题进行了研究.由忽略土粒压缩和土体自重的Biot波动方程出发,对荷载进行Fourier级数展开,假设了响应函数的级数形式,利用土体表面边界条件,由待定系数法求解了考虑固液耦合作用的两相介质在移动荷载作用下的土体位移、有效应力及孔压表达式.通过计算,给出了不同土体渗透系数,以及荷载移动速度下横观各向同性对土体位移响应的影响.数值结果表明,横观各向同性对土体位移响应影响较大. 展开更多

关键词 biot波动方程 横观各向同性 两相介质 移动荷载

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移动荷载下加筋道路系统的动力响应 被引量：7

9

作者 刘飞禹 赵国兴 +1 位作者 蔡袁强 孙宏磊 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期57-64,共8页

将加筋道路的面层简化为弹性梁，加筋地基作为横观各向同性体，同时考虑了下卧土层孔隙水的影响，用半解析法对在匀速移动条形线荷载作用下的加筋道路体系的动力响应问题进行了研究．由忽略土粒压缩和土体自重的Biot波动方程出发，对荷... 将加筋道路的面层简化为弹性梁，加筋地基作为横观各向同性体，同时考虑了下卧土层孔隙水的影响，用半解析法对在匀速移动条形线荷载作用下的加筋道路体系的动力响应问题进行了研究．由忽略土粒压缩和土体自重的Biot波动方程出发，对荷载进行Fourier级数展开，假设了响应函数的级数形式，结合边界条件，由待定系数法求解了考虑固液耦合作用的加筋道路在移动荷载作用下的土体位移、有效应力及孔压表达式．求解过程中考虑了面层和加筋地基之间的相互作用，并假设两者在接触面处竖向位移相等．通过计算，分析了加筋率、筋材模量、荷载移动速度等对路面竖向位移的影响．数值分析结果表明，当加筋率在0．010～0．022时，对加筋效果的影响较大;加筋道路路面竖向位移随着荷载移动速度的增大而增大，达到峰值后迅速减小． 展开更多

关键词 加筋道路 biot波动方程 横观各向同性体 移动荷载 弹性梁

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移动荷载下上覆弹性板饱和地基的动力响应 被引量：9

10

作者 蔡袁强 孙宏磊 徐长节 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期156-161,共6页

用半解析法对移动条形荷载作用下上覆弹性板饱和两相弹性介质的动力响应问题进行了研究。由忽略土粒压缩和土体自重的Biot波动方程出发,对荷载进行Fourier展开。假设响应函数形式,利用待定系数法求解了考虑固液耦合作用的两相介质在移... 用半解析法对移动条形荷载作用下上覆弹性板饱和两相弹性介质的动力响应问题进行了研究。由忽略土粒压缩和土体自重的Biot波动方程出发,对荷载进行Fourier展开。假设响应函数形式,利用待定系数法求解了考虑固液耦合作用的两相介质在移动荷载作用下的土体位移,有效应力及孔压表达式。求解过程中考虑了土体和弹性板之间的相互作用,并假设土体与弹性板的竖向位移相等。通过计算给出了各参数对土体位移和孔压响应和的影响。数值结果表明弹性梁刚度对位移和孔压响应有较大影响。 展开更多

关键词 biot波动方程 弹性板 两相介质 移动荷载

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列车荷载作用下路轨系统及饱和弹性半空间上覆盖土层的动力响应 被引量：6

11

作者 孙宏磊 蔡袁强 陈成振 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期922-928,共7页

用解析法研究了移动列车荷载作用下下卧成层地基的路轨系统的动力响应问题。将整个系统分为上覆路轨系统和下卧土体。对于路轨系统,将钢轨简化为无限长弹性Euler梁,将枕木简化为连续质量块,同时考虑由Cosserat模型描述的道渣层。在实际... 用解析法研究了移动列车荷载作用下下卧成层地基的路轨系统的动力响应问题。将整个系统分为上覆路轨系统和下卧土体。对于路轨系统,将钢轨简化为无限长弹性Euler梁,将枕木简化为连续质量块,同时考虑由Cosserat模型描述的道渣层。在实际工程中,地下水位往往位于地表以下几米处,因此将下卧土体考虑为成层土,其中,上层为弹性介质,下层为由Biot波动方程描述的饱和弹性半空间。在Fourier变换域内,联立铁路系统和下卧土体的动力方程,求解列车荷载作用下钢轨位移、加速度,土体位移、加速度,孔压表达式。利用数值积分方法对表达式进行Fourier逆变换,得到钢轨位移、加速度,土体位移、加速度,孔压在时域内的表达式。着重研究了弹性层厚度、密度、刚度和道渣层质量对钢轨动力响应的影响。计算结果表明,在低速情况下,这些参数对钢轨动力响应影响都很有限,但在高速情况下,这些参数对钢轨动力响应的影响都很大。 展开更多

关键词 biot波动方程 铁路系统 两相介质 成层土 列车荷载

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水平简谐荷载作用下层状饱和土体动力响应 被引量：3

12

作者 徐满清 金腊华 +2 位作者 黎剑华 徐斌 陆建飞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2633-2642,共10页

根据Biot波动理论,采用传递、反射矩阵(TRM)方法研究了水平简谐荷载作用下层状饱和土动力响应问题。由Helmholtz矢量分解求出基本解,再利用TRM法推导了层状饱和土动力响应,并由数值Hankel逆变换得到层状土地基位移、应力及孔压在空间域... 根据Biot波动理论,采用传递、反射矩阵(TRM)方法研究了水平简谐荷载作用下层状饱和土动力响应问题。由Helmholtz矢量分解求出基本解,再利用TRM法推导了层状饱和土动力响应,并由数值Hankel逆变换得到层状土地基位移、应力及孔压在空间域内的解。利用计算结果与已有结果相比较,二者相吻合,验证了算法的正确性。算例分析表明,水平简谐荷载作用在有软弱夹层的层状土体中比均质土中具有更显著的动力响应,尤其是软夹层上下有硬土层时,会引起软弱夹层土体孔隙水压升高、位移幅值增大、土体波动性增强;而荷载作用硬夹层及夹层上下有软土层时,情况则相反。 展开更多

关键词 水平简谐荷载 层状饱和土 biot波动方程 HANKEL变换 TRM法

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移动荷载下无面层加筋路基的动力响应 被引量：3

13

作者 刘飞禹 蔡袁强 +1 位作者 余炜 孙宏磊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期145-149,共5页

为研究移动荷载下饱和加筋复合土体的动力响应问题,采用半解析方法,将加筋路基看成宏观上的横观各向同性体,由Biot波动方程出发,对荷载进行Fourier级数展开,假设响应函数的级数形式,结合边界条件,由待定系数法求解考虑固液耦合作用的饱... 为研究移动荷载下饱和加筋复合土体的动力响应问题,采用半解析方法,将加筋路基看成宏观上的横观各向同性体,由Biot波动方程出发,对荷载进行Fourier级数展开,假设响应函数的级数形式,结合边界条件,由待定系数法求解考虑固液耦合作用的饱和加筋复合土体在移动荷载作用下土体位移、有效应力及孔压的表达式,通过计算分析加筋率、筋材模量、荷载移动速度对复合土体竖向位移和孔压的影响.数值分析结果表明:加筋率只有在一定范围内时加筋效果才会比较明显;加筋复合土体表面最大竖向位移随着速度的增大而增大,达到峰值后迅速减小. 展开更多

关键词 加筋路基 biot波动方程 横观各向同性 移动荷载

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横观各向同性饱和地基的三维动力响应 被引量：12

14

作者 王小岗 黄义 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期1278-1286,共9页

首先引入位移函数,将直角坐标系下横观各向同性饱和土Biot波动方程转化为2个解耦的六阶和二阶控制方程;然后基于双重Fourier变换,求解了Biot波动方程,得到以土骨架位移和孔隙水压力为基本未知量的积分形式的一般解,并用一般解给出了饱... 首先引入位移函数,将直角坐标系下横观各向同性饱和土Biot波动方程转化为2个解耦的六阶和二阶控制方程;然后基于双重Fourier变换,求解了Biot波动方程,得到以土骨架位移和孔隙水压力为基本未知量的积分形式的一般解,并用一般解给出了饱和土总应力分量的表达式.在此基础上系统研究了横观各向同性饱和半空间体的稳态动力响应问题,考虑表面排水和不排水两种情况,得到了半空间体在任意分布的表面谐振荷载作用下,表面位移的稳态动力响应,文末给出了算例. 展开更多

关键词 横观各向同性饱和土 biot波动方程 动力响应 双重Fourier变换

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横观各向同性饱和土体三维粘弹性动力分析 被引量：4

15

作者 祝彦知 李冬霞 方志 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1557-1564,共8页

采用针对横观各向同性饱和土体u-w形式三维粘弹性动力方程,考虑土骨架的粘弹性性质且基于粘弹性理论,通过运用Fourier展开、Laplace和Hankel积分变换方法和引入中间变量,将含有粘弹性参数的六元二阶偏微分运动控制方程组,化为2组各含4... 采用针对横观各向同性饱和土体u-w形式三维粘弹性动力方程,考虑土骨架的粘弹性性质且基于粘弹性理论,通过运用Fourier展开、Laplace和Hankel积分变换方法和引入中间变量,将含有粘弹性参数的六元二阶偏微分运动控制方程组,化为2组各含4个未知变量的常微分方程组,从而给出了柱坐标系下粘弹性横观各向同性饱和土体在非轴对称动力荷载作用下的瞬态反应的土骨架位移分量、孔隙流体相对于土骨架的位移分量瞬态反应一般解。在此基础上,引入初始条件和边界条件,对垂直向和水平向动力荷载作用下半空间边值问题进行了求解。根据动力时域解答的一般解,利用Laplace和Hankel数值逆变换技术,编制了相应的数值计算程序。并进行了实例验证和弹性、粘弹性解的对比分析。结果表明,在进行横观各向同性饱和土体动力分析时,考虑土骨架的粘弹性是必要的。 展开更多

关键词 biot波动方程 横观各向同性 饱和土体 粘弹性模型 动力分析 LAPLACE-HANKEL变换 数值解

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地震波倾斜入射下两相饱和土层响应数值模拟 被引量：3

16

作者 张卫平 孙昭晨 梁书秀 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期333-339,共7页

基于Biot两相饱和多孔介质理论建立了频域内饱和土层的刚度矩阵,对从基岩倾斜入射地震波下饱和土层的波动响应进行了数值研究,入射波采取修正的Kanai-Tajimi谱。通过土层地表面处的水平以及竖直放大系数研究了在不同工况条件下土层的波... 基于Biot两相饱和多孔介质理论建立了频域内饱和土层的刚度矩阵,对从基岩倾斜入射地震波下饱和土层的波动响应进行了数值研究,入射波采取修正的Kanai-Tajimi谱。通过土层地表面处的水平以及竖直放大系数研究了在不同工况条件下土层的波动响应,研究结果表明,土层的波动响应在入射角接近临界入射角时达到峰值;土层的波动响应随着基岩埋深基以及土层阻尼比的增大显著减小;而土层与基岩的波速比对土层的波动响应的影响存在临界波速比,使土层响应达到极值。对于含有夹层的地质环境,研究了波动响应沿深度的分布,通过与均质土层下响应对比,显示非均质夹层能显著减小土层地表处的波动响应,尤其软夹层能较好地阻止入射波向上的传播。 展开更多

关键词 biot方程 饱和层状土层 地震波倾斜入射 波动响应

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横观各向同性饱和地基与中厚圆板的非轴对称动力相互作用 被引量：5

17

作者 黄义 王小岗 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期1045-1054,共10页

研究横观各向同性饱和土地基上中厚弹性圆板的非轴对称振动问题,即首先利用Fourier展开和Hankel变换技术,求解了简谐激励下横观各向同性饱和土地基的非轴对称Biot波动方程,然后按混合边值问题建立地基与弹性中厚圆板非轴对称动力相互作... 研究横观各向同性饱和土地基上中厚弹性圆板的非轴对称振动问题,即首先利用Fourier展开和Hankel变换技术,求解了简谐激励下横观各向同性饱和土地基的非轴对称Biot波动方程,然后按混合边值问题建立地基与弹性中厚圆板非轴对称动力相互作用的对偶积分方程,并将对偶积分方程化为易于数值计算的第二类Fredholm积分方程.文末给出了算例.数值结果表明,在一定频率范围内,地基表面的位移幅值随激振频率增加而增大,随距离的增大以振荡形式衰减变化. 展开更多

关键词 biot波动方程 横观各向同性饱和土 中厚弹性圆板 振动 FREDHOLM积分方程

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多孔介质瞬态分析中非分裂PML及时域有限元实现 被引量：4

18

作者 周凤玺 高贝贝 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第2期195-209,共15页

在波场的数值模拟中,完全匹配层(perfectly matched layer,PML)已经被证明是一种十分有效的吸收技术,并得到了广泛的应用.为了解决具有无限域的多孔介质中2阶弹性波动方程数值模拟中的吸收边界问题,提出了一种非分裂格式的PML(non-split... 在波场的数值模拟中,完全匹配层(perfectly matched layer,PML)已经被证明是一种十分有效的吸收技术,并得到了广泛的应用.为了解决具有无限域的多孔介质中2阶弹性波动方程数值模拟中的吸收边界问题,提出了一种非分裂格式的PML(non-splitting perfectly matched layer,NPML).首先,基于Biot多孔介质波动理论,建立了以固相和流相位移表示的2阶动力控制方程,其中考虑了固体颗粒和孔隙流体的可压缩性、惯性以及孔隙流体的粘性.其次,根据复伸展坐标变换的定义,通过Laplace变换获得了非分裂格式PML的频域表达式.然后,借助辅助函数将该方程变换到时间域内,得到了一种有效的非分裂PML.最后,基于Galerkin近似方法,给出了其时域有限元计算格式.通过数值算例分析了该非分裂格式的PML在饱和介质动力响应分析中的有效性. 展开更多

关键词 非分裂完全匹配层 吸收边界 biot波动方程 有限元方法

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层状横观各向同性饱和土的非轴对称动力响应 被引量：3

19

作者 黄义 王小岗 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期215-224,共10页

通过方位角的Fourier变换,将圆柱坐标系下横观各向同性饱和土的Biot非轴对称波动方程转化为一组一阶常微分方程组.然后基于径向Hankel变换,建立问题的状态方程;求解状态方程后,得到传递矩阵.进而利用传递矩阵,结合饱和层状地基的边界条... 通过方位角的Fourier变换,将圆柱坐标系下横观各向同性饱和土的Biot非轴对称波动方程转化为一组一阶常微分方程组.然后基于径向Hankel变换,建立问题的状态方程;求解状态方程后,得到传递矩阵.进而利用传递矩阵,结合饱和层状地基的边界条件、排水条件及层间接触和连续条件,求解了任意震源力作用下层状横观各向同性饱和地基频域动力响应问题.时域解可通过频率的Fourier积分得到. 展开更多

关键词 各向同性 饱和层状地基 biot波动方程 傅里叶变换 HANKEL变换 传递矩阵

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列车自重和轮轨动力作用力引起的地基振动分析 被引量：1

20

作者 曹志刚 蔡袁强 +1 位作者 孙宏磊 曾晨 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期681-687,共7页

为了更准确研究高速列车引起的地基振动,提出了车体—轨道系统—饱和土地基耦合分析模型。列车荷载分为两部分:车体轴重和轨道不平顺引起的轮轨动力作用力。车体模拟为一个多刚体系统,并在轮对与轨道之间引入Hertizian线性接触模型来考... 为了更准确研究高速列车引起的地基振动,提出了车体—轨道系统—饱和土地基耦合分析模型。列车荷载分为两部分:车体轴重和轨道不平顺引起的轮轨动力作用力。车体模拟为一个多刚体系统,并在轮对与轨道之间引入Hertizian线性接触模型来考虑轮轨的动力相互作用。通过车体轮对与轨道接触点位移协调条件,求得轨道不平顺等因素引起的轮轨动力作用力。在忽略土颗粒压缩性与自重的情况下,饱和土体中引入Biot波动理论来描述其动力特性。轨道系统与土体控制方程通过Fourier变换在变换域里进行求解,时域数值结果通过快速Fourier逆变换(IFFT)求得。研究了轮轨激振频率对轮轨动力作用力的影响以及在列车轴重与轮轨动力作用力作用下饱和土体的动力响应,表明轮轨动力作用力对列车荷载引起的周边环境振动有着重要影响,在实际工程中不能忽略。 展开更多

关键词 biot波动方程 饱和土体 高速列车 轮轨作用

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