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渗流问题的弱形式求积元分析
1
作者
袁帅
钟宏志
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期257-262,共6页
对于渗流问题的研究在很多领域有着广泛的应用,工程中通常采用有限元法对其进行数值求解,这往往需要耗费较大的计算资源从而限制了其计算规模。弱形式求积元法是一种简单和高效的数值方法,该方法基于问题弱形式描述,可对全域进行高阶近...
对于渗流问题的研究在很多领域有着广泛的应用,工程中通常采用有限元法对其进行数值求解,这往往需要耗费较大的计算资源从而限制了其计算规模。弱形式求积元法是一种简单和高效的数值方法,该方法基于问题弱形式描述,可对全域进行高阶近似,具有较快的收敛性,在结构分析领域已有广泛的应用。将弱形式求积元法应用于渗流问题的求解,分析了二维及三维渗流问题,包括承压渗流和无压渗流;对于无压渗流,采用变网格方法,使用积分点位置的多项式插值来近似表示自由面。求解了数值算例并得到了与解析解或者文献解一致的结果。结果表明:与有限元法相比,弱形式求积元法使用较少的自由度就可以得到收敛的结果,显示了弱形式求积元法在渗流分析中的有效性。
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关键词
弱形式求积元法
渗流
混凝土坝
挡水板
渗流自由面
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职称材料
动力固结问题的弱形式求积元分析
2
作者
王东
袁帅
+2 位作者
张森豪
司晓东
周容名
《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》
北大核心
2020年第2期222-226,共5页
弱形式求积元法是一种新型的高阶方法,已经在岩土及结构分析中取得了成功的应用,本文对该方法进行进一步的发展和完善,将其应用于饱和土动力固结分析.首先基于Biot饱和土波动理论框架,以孔隙水压力和土体骨架位移为基本控制变量,建立饱...
弱形式求积元法是一种新型的高阶方法,已经在岩土及结构分析中取得了成功的应用,本文对该方法进行进一步的发展和完善,将其应用于饱和土动力固结分析.首先基于Biot饱和土波动理论框架,以孔隙水压力和土体骨架位移为基本控制变量,建立饱和土波动问题控制方程弱形式描述,然后应用Lobatto积分和微分求积法进行数值积分和数值微分并采用Newmark方法进行时域逐步积分,建立饱和土波动问题求积元法求解列式.通过数值算例验证了本文方法的正确性,显示了方法的计算效率.
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关键词
弱形式求积元法
饱和土
Biot动力固结理论
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职称材料
基于高阶剪切变形理论的四边形求积元板单元及其应用
被引量：
3
3
作者
申志强
夏军
+1 位作者
宋殿义
程盼
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第5期1093-1103,共11页
近年来由各类新型复合材料或功能梯度材料构成的板结构在工程领域得到了广泛应用,其显著特点是材料性能沿板厚变化.为合理考虑横向剪切应变,许多学者基于Reddy高阶剪切变形理论,构建了不同的有限元单元对该类板结构进行分析,但其中满足...
近年来由各类新型复合材料或功能梯度材料构成的板结构在工程领域得到了广泛应用,其显著特点是材料性能沿板厚变化.为合理考虑横向剪切应变,许多学者基于Reddy高阶剪切变形理论,构建了不同的有限元单元对该类板结构进行分析,但其中满足C^1连续条件的单元相对较少.本文基于Reddy高阶剪切变形理论,采用求积元方法,建立了C^1连续的四边形板单元.利用该单元对均质材料、复合材料、功能梯度材料构成的等厚度矩形板、变厚度矩形板及等厚度斜板的线弹性弯曲和自由振动问题进行了计算分析,并与现有文献中的相应计算结果进行了对比.研究表明:基于高阶剪切变形理论的四边形求积元板单元具有较高的计算效率和良好的适应性,文中各类材料构成的等/变厚度矩形板及等厚度斜板均只需1个单元即可得到理想的计算结果.对于等/变厚度矩形板,可仅使用9×9个积分点,而对于等厚度斜板,随着斜角的增大,所需积分点的数目逐渐增多至15×15.该四边形求积元板单元可进一步用于新型复合材料板的非线性分析.
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关键词
高阶剪切变形理论
四边形板单元
弱形式求积元法
复合材料板
变厚度板
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职称材料
题名
渗流问题的弱形式求积元分析
1
作者
袁帅
钟宏志
机构
清华大学土木工程系
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期257-262,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51178247)
文摘
对于渗流问题的研究在很多领域有着广泛的应用,工程中通常采用有限元法对其进行数值求解,这往往需要耗费较大的计算资源从而限制了其计算规模。弱形式求积元法是一种简单和高效的数值方法,该方法基于问题弱形式描述,可对全域进行高阶近似,具有较快的收敛性,在结构分析领域已有广泛的应用。将弱形式求积元法应用于渗流问题的求解,分析了二维及三维渗流问题,包括承压渗流和无压渗流;对于无压渗流,采用变网格方法,使用积分点位置的多项式插值来近似表示自由面。求解了数值算例并得到了与解析解或者文献解一致的结果。结果表明:与有限元法相比,弱形式求积元法使用较少的自由度就可以得到收敛的结果,显示了弱形式求积元法在渗流分析中的有效性。
关键词
弱形式求积元法
渗流
混凝土坝
挡水板
渗流自由面
Keywords
weak form quadrature element method
seepage
concrete dam
manger
free surface
分类号
TV139.1 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
动力固结问题的弱形式求积元分析
2
作者
王东
袁帅
张森豪
司晓东
周容名
机构
山西省交通规划勘察设计院有限公司
长安大学公路学院
出处
《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》
北大核心
2020年第2期222-226,共5页
基金
陕西省自然科学基础研究计划基金资助(2018JQ5098)。
文摘
弱形式求积元法是一种新型的高阶方法,已经在岩土及结构分析中取得了成功的应用,本文对该方法进行进一步的发展和完善,将其应用于饱和土动力固结分析.首先基于Biot饱和土波动理论框架,以孔隙水压力和土体骨架位移为基本控制变量,建立饱和土波动问题控制方程弱形式描述,然后应用Lobatto积分和微分求积法进行数值积分和数值微分并采用Newmark方法进行时域逐步积分,建立饱和土波动问题求积元法求解列式.通过数值算例验证了本文方法的正确性,显示了方法的计算效率.
关键词
弱形式求积元法
饱和土
Biot动力固结理论
Keywords
the weak form quadrature element method
saturated soils
Biot’s theory of dynamic consolidation
分类号
TU433 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于高阶剪切变形理论的四边形求积元板单元及其应用
被引量：
3
3
作者
申志强
夏军
宋殿义
程盼
机构
国防科技大学军事基础教育学院
国防科技大学空天科学学院
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第5期1093-1103,共11页
基金
国家自然科学基金(51508562
51809271)
学校科研计划(ZK2017-03-40)资助项目
文摘
近年来由各类新型复合材料或功能梯度材料构成的板结构在工程领域得到了广泛应用,其显著特点是材料性能沿板厚变化.为合理考虑横向剪切应变,许多学者基于Reddy高阶剪切变形理论,构建了不同的有限元单元对该类板结构进行分析,但其中满足C^1连续条件的单元相对较少.本文基于Reddy高阶剪切变形理论,采用求积元方法,建立了C^1连续的四边形板单元.利用该单元对均质材料、复合材料、功能梯度材料构成的等厚度矩形板、变厚度矩形板及等厚度斜板的线弹性弯曲和自由振动问题进行了计算分析,并与现有文献中的相应计算结果进行了对比.研究表明:基于高阶剪切变形理论的四边形求积元板单元具有较高的计算效率和良好的适应性,文中各类材料构成的等/变厚度矩形板及等厚度斜板均只需1个单元即可得到理想的计算结果.对于等/变厚度矩形板,可仅使用9×9个积分点,而对于等厚度斜板,随着斜角的增大,所需积分点的数目逐渐增多至15×15.该四边形求积元板单元可进一步用于新型复合材料板的非线性分析.
关键词
高阶剪切变形理论
四边形板单元
弱形式求积元法
复合材料板
变厚度板
Keywords
higher-order shear deformation theory
quadrilateral plate element
weak form quadrature element method
composite material plate
plate with variable thickness
分类号
O343.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
渗流问题的弱形式求积元分析
袁帅
钟宏志
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
动力固结问题的弱形式求积元分析
王东
袁帅
张森豪
司晓东
周容名
《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》
北大核心
2020
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于高阶剪切变形理论的四边形求积元板单元及其应用
申志强
夏军
宋殿义
程盼
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
3
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职称材料
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