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基于优化分层网格的多尺度有限元求解二维奇异摄动的计算格式与效率分析
1
作者
孙美玲
江山
王晓莹
《工程数学学报》
CSCD
北大核心
2024年第5期882-896,共15页
针对奇异摄动问题的二维对流扩散方程,应用多尺度有限元法在优化的分层网格上探究高效计算方案。多尺度有限元法仅需在粗网格求解子问题,详细给出了多尺度之间的数据映射关系,将相应的微观信息代入宏观尺度,用于求解降低规模的矩阵方程...
针对奇异摄动问题的二维对流扩散方程,应用多尺度有限元法在优化的分层网格上探究高效计算方案。多尺度有限元法仅需在粗网格求解子问题,详细给出了多尺度之间的数据映射关系,将相应的微观信息代入宏观尺度,用于求解降低规模的矩阵方程以节约计算资源。基于摄动系数迭代,形成自适应分层网格,能够有效地逼近奇异摄动的边界层。通过数学分析与数值实验,对比计算消耗和运行时间,验证了多尺度有限元法随着分层网格的加密,可以获得稳定、高阶、高效的一致收敛结果,凸显新方法的计算效率与应用优势。
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关键词
奇异摄动
二
维
分层网格
多
尺度
有限元
一致收敛
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职称材料
泉州盆地地震效应的二维非线性分析
被引量:
3
2
作者
董菲蕃
陈国兴
金丹丹
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2013年第3期95-102,共8页
基于ABAQUS显式有限元并行计算平台,采用大尺度二维精细化有限元非线性分析方法,研究泉州盆地地震效应特征。结果表明:(1)与基岩输入地震动相比,地表峰值加速度总体呈放大效应,且盆地不同位置的放大效应存在明显差异;(2)地表或基岩剧烈...
基于ABAQUS显式有限元并行计算平台,采用大尺度二维精细化有限元非线性分析方法,研究泉州盆地地震效应特征。结果表明:(1)与基岩输入地震动相比,地表峰值加速度总体呈放大效应,且盆地不同位置的放大效应存在明显差异;(2)地表或基岩剧烈起伏及土层横向分布极不均匀处,地震动易产生局部聚集效应,相应地表地震动呈显著放大或缩小效应;地表加速度反应谱产生双峰甚至多峰现象。(3)在土层竖向、横向分布不均匀处,峰值加速度沿深度方向呈非单调递减,加速度反应谱沿深度存在较大差异。场地地震效应的二维非线性分析法能在一定程度上反映特殊场地条件对地震动效应的影响,该结果可为泉州盆地及类似盆地的场地设计地震动参数的确定提供参考依据。
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关键词
盆地地震效应
大尺度
场地
二
维
精细化
有限元
非线性分析
峰值加速度
加速度反应谱
聚集效应
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职称材料
场地条件对地表地震动特征的影响
被引量:
1
3
作者
董菲蕃
金丹丹
陈国兴
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2013年第6期712-718,共7页
以安徽省滁州市地震小区划场地为研究对象,基于ABAQUS显式有限元并行计算平台,采用大尺度二维精细化有限元非线性分析方法,研究了局部地质条件差异对场地地震效应的影响。结果表明:该场地地震动放大效应明显,河漫滩地表PGA放大效...
以安徽省滁州市地震小区划场地为研究对象,基于ABAQUS显式有限元并行计算平台,采用大尺度二维精细化有限元非线性分析方法,研究了局部地质条件差异对场地地震效应的影响。结果表明:该场地地震动放大效应明显,河漫滩地表PGA放大效应尤为显著;相比一级阶地,河漫滩地表加速度反应谱谱形加宽,谱峰向长周期方向移动,移动幅度约为0.05~0.25S,相应的特征周期增大。地表加速度反应谱呈双峰甚至多峰特征,大尺度场地非线性有限元分析能定性反映出局部地质条件对场地地震效应特性的影响,可为城市地震小区划提供更为合理的科学依据。
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关键词
场地地震效应
局部地质条件
大尺度二维精细化有限元
非线性分析
地表峰值加速度
加速度反应谱
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职称材料
题名
基于优化分层网格的多尺度有限元求解二维奇异摄动的计算格式与效率分析
1
作者
孙美玲
江山
王晓莹
机构
南通大学数学与统计学院
南通职业大学数学教研室
出处
《工程数学学报》
CSCD
北大核心
2024年第5期882-896,共15页
基金
国家自然科学基金(11771224)
南通市基础科学研究指令性项目(JC2021123)
南通职业大学自然科学研究重点项目(23ZK03).
文摘
针对奇异摄动问题的二维对流扩散方程,应用多尺度有限元法在优化的分层网格上探究高效计算方案。多尺度有限元法仅需在粗网格求解子问题,详细给出了多尺度之间的数据映射关系,将相应的微观信息代入宏观尺度,用于求解降低规模的矩阵方程以节约计算资源。基于摄动系数迭代,形成自适应分层网格,能够有效地逼近奇异摄动的边界层。通过数学分析与数值实验,对比计算消耗和运行时间,验证了多尺度有限元法随着分层网格的加密,可以获得稳定、高阶、高效的一致收敛结果,凸显新方法的计算效率与应用优势。
关键词
奇异摄动
二
维
分层网格
多
尺度
有限元
一致收敛
Keywords
singular perturbation
two-dimensional graded mesh
multiscale finite element
uniform convergence
分类号
O241.82 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
泉州盆地地震效应的二维非线性分析
被引量:
3
2
作者
董菲蕃
陈国兴
金丹丹
机构
南京工业大学岩土工程研究所
江苏省土木工程防震技术研究中心
出处
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2013年第3期95-102,共8页
基金
国家科技支撑计划"地震预警与烈度速报系统的研究与示范应用"项目(2009BAK55B00)
文摘
基于ABAQUS显式有限元并行计算平台,采用大尺度二维精细化有限元非线性分析方法,研究泉州盆地地震效应特征。结果表明:(1)与基岩输入地震动相比,地表峰值加速度总体呈放大效应,且盆地不同位置的放大效应存在明显差异;(2)地表或基岩剧烈起伏及土层横向分布极不均匀处,地震动易产生局部聚集效应,相应地表地震动呈显著放大或缩小效应;地表加速度反应谱产生双峰甚至多峰现象。(3)在土层竖向、横向分布不均匀处,峰值加速度沿深度方向呈非单调递减,加速度反应谱沿深度存在较大差异。场地地震效应的二维非线性分析法能在一定程度上反映特殊场地条件对地震动效应的影响,该结果可为泉州盆地及类似盆地的场地设计地震动参数的确定提供参考依据。
关键词
盆地地震效应
大尺度
场地
二
维
精细化
有限元
非线性分析
峰值加速度
加速度反应谱
聚集效应
Keywords
basin seismic effects
large-scale site
refined two-dimensional(2D) finite element
nonlinear numerical analysis
peak acceleration of ground motion
acceleration response spectra
focusing effect
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
P315.93 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
场地条件对地表地震动特征的影响
被引量:
1
3
作者
董菲蕃
金丹丹
陈国兴
机构
南京工业大学岩土工程研究所
江苏省土木工程防震技术研究中心
出处
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2013年第6期712-718,共7页
基金
国家科技支撑计划项目(2009BAK55B00)资助
文摘
以安徽省滁州市地震小区划场地为研究对象,基于ABAQUS显式有限元并行计算平台,采用大尺度二维精细化有限元非线性分析方法,研究了局部地质条件差异对场地地震效应的影响。结果表明:该场地地震动放大效应明显,河漫滩地表PGA放大效应尤为显著;相比一级阶地,河漫滩地表加速度反应谱谱形加宽,谱峰向长周期方向移动,移动幅度约为0.05~0.25S,相应的特征周期增大。地表加速度反应谱呈双峰甚至多峰特征,大尺度场地非线性有限元分析能定性反映出局部地质条件对场地地震效应特性的影响,可为城市地震小区划提供更为合理的科学依据。
关键词
场地地震效应
局部地质条件
大尺度二维精细化有限元
非线性分析
地表峰值加速度
加速度反应谱
Keywords
site seismic effect
local geological conditions
large-scale refined two-dimensional (2D) finite element
nonlinear numerical analysis
peak acceleration of ground mo- tion
acceleration response spectra
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于优化分层网格的多尺度有限元求解二维奇异摄动的计算格式与效率分析
孙美玲
江山
王晓莹
《工程数学学报》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
泉州盆地地震效应的二维非线性分析
董菲蕃
陈国兴
金丹丹
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2013
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
场地条件对地表地震动特征的影响
董菲蕃
金丹丹
陈国兴
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2013
1
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职称材料
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