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P-SV波斜入射时成层半空间自由场的时域算法 被引量:30
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作者 赵密 杜修力 +1 位作者 刘晶波 韩强 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期84-90,共7页
刘晶波和王艳提出了一种弹性水平成层半空间中平面P-SV波斜入射时平面内自由波场时域计算的一维化有限元方法,该方法采用黏性人工边界条件近似地模拟下部基岩半空间的辐射阻尼,可导致平面P-SV波以大角度入射时自由场计算精度降低。本文... 刘晶波和王艳提出了一种弹性水平成层半空间中平面P-SV波斜入射时平面内自由波场时域计算的一维化有限元方法,该方法采用黏性人工边界条件近似地模拟下部基岩半空间的辐射阻尼,可导致平面P-SV波以大角度入射时自由场计算精度降低。本文提出一种精确模拟基岩半空间辐射阻尼的人工边界条件。由于基岩半空间中外行波是传播方向已知的平面P波和SV波,利用弹性介质的应力—位移本构关系建立了人工边界处应力与速度的阻抗边界条件;采用该人工边界条件替代黏性边界条件,改进了P-SV波斜入射时成层半空间自由场的时域算法。数值试验表明,与采用黏性边界条件的自由场算法相比,改进方法具有更高的计算精度,其计算结果与理论解吻合更好。 展开更多
关键词 成层介质 平面内波动 斜入射 时域数值算法 人工边界条件
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DSEM时域数值模型求解关键影响因素分析 被引量:1
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作者 尹训强 李建波 林皋 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期246-252,共7页
人工材料阻尼系数与有限区域尺寸对以阻尼溶剂抽取法(DSEM)为基础的动力结构-地基相互作用分析的效率与精度影响显著.为研究这种影响,以弹性地基上半无限杆的波动理论为基础,在频域中推导了人工高阻尼条件下谐波幅值衰减的解析表达,进... 人工材料阻尼系数与有限区域尺寸对以阻尼溶剂抽取法(DSEM)为基础的动力结构-地基相互作用分析的效率与精度影响显著.为研究这种影响,以弹性地基上半无限杆的波动理论为基础,在频域中推导了人工高阻尼条件下谐波幅值衰减的解析表达,进而结合对杆端交界面力的时域数值分析,给出了适于工程应用的关键因素参考取值.提出了基于加速度求解的DSEM隐式积分算法,克服了原位移求解模式中存在的结构-地基交界面显隐式积分步长协调性的问题,可方便地与结构侧的动力响应分析相结合.数值算例表明该算法具有良好的稳定性和计算效率,亦验证了关键因素参考取值的有效性. 展开更多
关键词 阻尼溶剂抽取法 关键因素 时域数值算法
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求解非均匀无限地基相互作用力的有限元时域阻尼抽取法 被引量:6
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作者 李建波 陈健云 林皋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期263-267,共5页
由于无限地基的动力效应较难确定,结构-地基的动力相互作用主要局限于频域分析,从而限制了非线性分析应用。阻尼抽取法(DSEM)通过在有限域内施以附加人工阻尼再移频抽取的办法可以有效地模拟非均匀无限粘弹性介质的动力特性,在结构-无... 由于无限地基的动力效应较难确定,结构-地基的动力相互作用主要局限于频域分析,从而限制了非线性分析应用。阻尼抽取法(DSEM)通过在有限域内施以附加人工阻尼再移频抽取的办法可以有效地模拟非均匀无限粘弹性介质的动力特性,在结构-无限地基动力相互作用分析中有较好的应用前景。在此基础上,本文提出了DSEM进行结构-地基交界面相互作用力-位移时域分析的有限元逐步积分形式算法,并给出了具体实现公式,可以更好地适应工程有限元计算及与结构-地基相互作用程序结合的需要。最后,以实例形式论述了该方法良好的精度及实现中各个关键因素的影响。 展开更多
关键词 阻尼溶剂抽取法 时域数值算法 弹性介质 地震响应 有限元 地基作用
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考虑惯性耦合的两相介质动力反应显式数值计算方法 被引量:1
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作者 徐静茹 李亮 宋佳 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期1009-1015,共7页
基于包含惯性耦合(耦合质量密度系数)的u‑p形式饱和两相介质弹性波动方程,开展了对饱和两相介质近场波动问题时域全显式数值计算方法的研究。通过对波动方程中的质量集中矩阵和流体压缩矩阵对角化处理,消除了方程中的动力耦联的影响。... 基于包含惯性耦合(耦合质量密度系数)的u‑p形式饱和两相介质弹性波动方程,开展了对饱和两相介质近场波动问题时域全显式数值计算方法的研究。通过对波动方程中的质量集中矩阵和流体压缩矩阵对角化处理,消除了方程中的动力耦联的影响。分别应用中心差分法和Newmark常平均加速度法求解固相位移和固相速度,基于向后差分法求解孔隙流体压力,建立了考虑惯性耦合的饱和两相介质的时域显式数值计算方法。将该方法的数值解与相应的解析解进行对比,二者符合良好,验证了该方法的正确性。将该方法应用于饱和两相介质自由场的地震反应问题,研究了惯性耦合对两相介质动力反应的影响。基于本文研究的两种情况表明,惯性耦合对饱和两相介质动力反应的影响程度有限。 展开更多
关键词 饱和两相介质 动力反应 时域全显式数值算法 惯性耦合 u‑p形式波动方程
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基于OpenSees的饱和土场地中地下结构地震反应研究
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作者 刘曦 李亮 李果 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期548-557,共10页
应用OpenSees有限元计算程序,选取某地铁车站结构为主要分析对象,构建了饱和土-地下结构体系地震反应运算模型,并利用该模型进行系统的地震反应计算。将现场饱和土动力反应视为饱和两相介质近场波动问题,选取时域显式数值算法进行计算,... 应用OpenSees有限元计算程序,选取某地铁车站结构为主要分析对象,构建了饱和土-地下结构体系地震反应运算模型,并利用该模型进行系统的地震反应计算。将现场饱和土动力反应视为饱和两相介质近场波动问题,选取时域显式数值算法进行计算,同时考虑了土体的弹塑性。研究结果显示:(1)因选取弹塑性土体本构,土体-地下结构的位移反应时程和输入地震动的位移时程体现出了显著性差异。(2)对于两层三跨地下结构,在以剪切波形式输入的地震动作用下,顶板的峰值加速度和侧向位移最大,中板次之,底板最小,场地土体对地震波具有放大效应,顶层的层间位移大于底层。(3)在地震动作用下,地下结构不同区域应力时程的改变规律存在非常显著的差异。中柱底部与底板节点处的应力峰值最大。地震动输入结束时,结构存在残余应力。 展开更多
关键词 饱和土 地下结构 地震反应 OPENSEES 时域显式数值算法
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连接系统对FLNG和LNGC双体旁靠性能的影响研究 被引量:2
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作者 王文华 邸晓宁 +3 位作者 杨光 齐月才 陈树杰 黄一 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期1648-1663,共16页
针对液化天然气浮式生产储卸系统(FLNG),为了解决水动力相互影响问题并且研究FLNG和LNGC旁靠外输连接系统的动力响应,本文考虑FLNG和LNGC双船体、船体和系泊系统的相互耦合作用,建立FLNG和LNGC双体水动力模型的时域数值仿真算法。通过... 针对液化天然气浮式生产储卸系统(FLNG),为了解决水动力相互影响问题并且研究FLNG和LNGC旁靠外输连接系统的动力响应,本文考虑FLNG和LNGC双船体、船体和系泊系统的相互耦合作用,建立FLNG和LNGC双体水动力模型的时域数值仿真算法。通过与实验数据对比,对本文数值算法的正确性进行了验证。最后,分析不同系泊方案、缆绳预张力和刚度对卸料臂相对运动和系泊载荷的影响。通过研究发现非交叉式方案能够使得FLNG和LNGC的相互运动更加平稳,建议用于实际工程。此外,系泊缆绳预张力和刚度的增加在限制运动响应的同时会较大幅度地降低连接系统的安全因子,因此需要综合考虑进行优化设计。 展开更多
关键词 旁靠外输 时域数值算法 水动力相互干扰 连接系统 相对运动 系泊载荷
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