浸入运动边界-格子Boltzmann方法4种固含率计算方法对比研究

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作者 夏明 邓柳泓 +1 位作者 黄刚海 徐远臻 《湘潭大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期24-34,共11页

为了达到流固耦合,格子Boltzmann方法(LBM)可采用浸入运动边界法(IMB)实现移动颗粒边界上的无滑移条件.该耦合方式(IMB-LBM)中固含率计算方法对流固耦合计算精度和效率有影响.对常用的固含率4种计算方法,即蒙特卡洛法(MCM)、单元分解法(... 为了达到流固耦合,格子Boltzmann方法(LBM)可采用浸入运动边界法(IMB)实现移动颗粒边界上的无滑移条件.该耦合方式(IMB-LBM)中固含率计算方法对流固耦合计算精度和效率有影响.对常用的固含率4种计算方法,即蒙特卡洛法(MCM)、单元分解法(UDM)、近似多边形法(APM)和闭合边界法(CBM),分别阐述其具体算法,对比了它们的计算精度和计算效率;最后通过圆盘颗粒非连续变形分析方法(DDDA)与IMB-LBM耦合模型下的一个多颗粒沉降流固耦合算例,对比分析了它们在流固耦合计算过程中的耗时.结果表明:1)CBM无误差,MCM和UDM在随机点数取1000,子单元数取100时误差稳定在1%以下,APM在颗粒直径大于格子长度10倍时,误差小于0.44%;2)MCM和UDM的计算精度及耗时分别与随机点数和子单元数相关,它们的计算耗时大于APM和CBM;3)计算效率上,APM>CBM>UDM>MCM,其中CBM计算耗时略微大于APM,APM和UDM计算耗时分别比MCM少2个和1个数量级.该结果可为IMB-LBM耦合模型中固含率计算方法优选提供借鉴. 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 浸入运动边界法 固含率计算 近似多边形法 圆盘颗粒非连续变形分析

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浅埋偏压矩形单洞隧道围岩压力极限上限分析方法 被引量：13

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作者 赵炼恒 黄阜 +2 位作者 孙秋红 项志敏 罗伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期3093-3103,共11页

探讨将极限平衡理论引入浅埋隧道围岩压力分布进行浅埋隧道围岩压力上限计算的可行性。针对偏压浅埋矩形单洞隧道情况,通过引入水平偏压荷载系数的方式,讨论浅埋偏压矩形单洞隧道围岩压力的上限分析方法,并对获得的隧道围岩压力目标函... 探讨将极限平衡理论引入浅埋隧道围岩压力分布进行浅埋隧道围岩压力上限计算的可行性。针对偏压浅埋矩形单洞隧道情况,通过引入水平偏压荷载系数的方式,讨论浅埋偏压矩形单洞隧道围岩压力的上限分析方法,并对获得的隧道围岩压力目标函数采用非线性规划方法进行优化计算。结果表明:水平和倾斜地表条件下,本文方法计算结果与已有计算结果均接近,可以证明本文方法的有效性。地表倾斜角度、围岩抗剪强度参数、隧道埋深、围岩容重和围岩计算内摩擦角均对浅埋偏压矩形单洞隧道围岩压力和破坏机构存在显著影响;极限平衡状态下偏压浅埋隧道会出现显著的非对称性破坏,破坏范围整体向埋深较大一侧偏转,工程实际应用中偏压效应和正确计算参数选取对分析偏压浅埋隧道稳定性极为重要。 展开更多

关键词 隧道工程 浅埋偏压隧道 围岩压力 极限分析上限法 非线性规划方法

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基于矢量和分析方法的边坡滑面搜索 被引量：39

3

作者 郭明伟 李春光 +2 位作者 葛修润 王水林 吕颖慧 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1775-1781,共7页

基于力是矢量这个基本概念,给出了边坡矢量和法安全系数的矢量表达式。在边坡荷载已知的情况下,运用有限元法计算得到边坡真实的应力分布状态,使用矢量和法安全系数并采用优化算法中的直接法搜索边坡的临界滑面。计算结果表明,使用矢量... 基于力是矢量这个基本概念,给出了边坡矢量和法安全系数的矢量表达式。在边坡荷载已知的情况下,运用有限元法计算得到边坡真实的应力分布状态,使用矢量和法安全系数并采用优化算法中的直接法搜索边坡的临界滑面。计算结果表明,使用矢量和分析法搜索得到的临界滑面位置与极限平衡法得到的滑面位置基本吻合,且安全系数相对误差最大为2.09%,验证了该方法在边坡稳定分析中的合理性与可靠性。矢量和分析方法与基于强度储备安全系数的分析方法不同,具有明确的物理和力学意义,且不需引入过多假设,公式简洁,易于进行三维边坡稳定分析,不需进行迭代计算,可在工程实际中得到广泛的运用。 展开更多

关键词 矢量和分析方法 滑面搜索 极限平衡法 边坡稳定性分析

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基于矢量和方法的边坡稳定性分析中整体下滑趋势方向的探讨 被引量：39

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作者 郭明伟 葛修润 +2 位作者 李春光 王水林 刘艳章 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期577-583,共7页

矢量和分析方法是基于力是矢量这一基本概念的分析方法,其关键在于确定边坡真实应力分布状态及整体下滑趋势方向。在边坡一定的受力条件下,利用有限元方法得到边坡应力分布状态后,不同定义的下滑趋势方向就可以得到不同的边坡滑面位置... 矢量和分析方法是基于力是矢量这一基本概念的分析方法,其关键在于确定边坡真实应力分布状态及整体下滑趋势方向。在边坡一定的受力条件下,利用有限元方法得到边坡应力分布状态后,不同定义的下滑趋势方向就可以得到不同的边坡滑面位置及其对应的矢量和法安全系数,通过分析,提出了3种确定整体下滑趋势方向的方法并分别对固定滑面、非固定滑面及均质边坡圆弧滑面的搜索等进行了探讨,计算结果表明:由潜在滑面各点极限抗滑能力确定的边坡整体下滑趋势方向在临界滑面位置的搜索方面是合理的。最后给出了边坡矢量和分析方法平面问题与三维问题安全系数的统一表达式,公式简洁,容易编制程序并容易被工程技术人员掌握和应用。因此该方法在工程实践中有望得到广泛的应用。 展开更多

关键词 边坡稳定性 矢量和分析方法 极限平衡分析法 整体下滑趋势方向

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等几何分析中采用Nitsche法施加位移边界条件 被引量：6

5

作者 陈涛 莫蓉 +1 位作者 万能 宫中伟 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期369-381,共13页

等几何分析使用NURBS基函数统一表示几何和分析模型,消除了传统有限元的网格离散误差,容易构造高阶连续的协调单元.对于结构分析,选择合适的几何参数可以得到光滑的应力解,避免了后置处理的应力磨平.但是由于NURBS基函数不具备插值性,... 等几何分析使用NURBS基函数统一表示几何和分析模型,消除了传统有限元的网格离散误差,容易构造高阶连续的协调单元.对于结构分析,选择合适的几何参数可以得到光滑的应力解,避免了后置处理的应力磨平.但是由于NURBS基函数不具备插值性,难以直接施加位移边界条件.针对这一问题,提出一种基于Nitsche变分原理的边界位移条件"弱"处理方法,它具有一致稳定的弱形式,不增加自由度,方程组对称正定和不会产生病态矩阵等优点.同时给出方法的稳定性条件,并通过求解广义特征值问题计算稳定性系数.最后,数值算例表明Nitsche方法在h细化策略下能获得最优收敛率,其结果要明显优于在控制顶点处直接施加位移约束. 展开更多

关键词 等几何分析 位移边界条件 Nitsche方法 弱施加法 Dirichlet边界

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边坡稳定性计算方法的对比分析 被引量：38

6

作者 王肇慧 肖盛燮 刘文方 《重庆交通学院学报》 2005年第6期99-103,共5页

将目前运用得较为广泛的极限平衡法中几种边坡稳定性计算方法进行了对比分析.研究其各自的适用条件、计算精度,通过对3个算例稳定系数进行比较,得出结论:直线滑动面法计算的稳定性系数偏于不安全,而瑞典条分法偏于安全,简化的毕肖普法... 将目前运用得较为广泛的极限平衡法中几种边坡稳定性计算方法进行了对比分析.研究其各自的适用条件、计算精度,通过对3个算例稳定系数进行比较,得出结论:直线滑动面法计算的稳定性系数偏于不安全,而瑞典条分法偏于安全,简化的毕肖普法计算的结果则比较接近实际. 展开更多

关键词 边坡稳定性 计算方法 极限平衡法 对比分析

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用动态分析法确定靖边下奥陶统气藏侵蚀沟边界

7

作者 王作乾 康秀兰 何顺利 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期279-280,共2页

靖边气田下奥陶统气藏马家沟组五段侵蚀沟异常发育,过去对它的研究主要是利用钻井、地震波形及古风化壳上下地层补偿关系进行定性或半定量识别,这些方法对规模较大的侵蚀沟刻画精度较高,但对规模稍小的井间二、三级侵蚀沟较难准确辨别... 靖边气田下奥陶统气藏马家沟组五段侵蚀沟异常发育,过去对它的研究主要是利用钻井、地震波形及古风化壳上下地层补偿关系进行定性或半定量识别,这些方法对规模较大的侵蚀沟刻画精度较高,但对规模稍小的井间二、三级侵蚀沟较难准确辨别。用试井分析和动态法验证了井间二、三级侵蚀沟的存在,为精细刻画地质模型提供了依据。结合钻井约束、地震波形等特征,验证下奥陶统气藏存在一级侵蚀沟16条,二级侵蚀沟83条,三级侵蚀沟206条。 展开更多

关键词 动态方法 侵蚀沟边界 试井分析 产量不稳定分析法

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横向荷载下基桩受力的无单元分析方法探讨 被引量：1

8

作者 曹文贵 王凌 刘成学 《中南公路工程》 2005年第1期25-28,共4页

针对目前横向荷载下基桩受力分析方法不能反映基桩桩土作用的复杂边界条件以及桩周土力学参数沿深度变化等问题 ,引进无单元分析法 ,重点考虑介质不连续与基桩桩周土力学参数沿深度变化等问题 ,初步建立了横向荷载下基桩受力分析的无单... 针对目前横向荷载下基桩受力分析方法不能反映基桩桩土作用的复杂边界条件以及桩周土力学参数沿深度变化等问题 ,引进无单元分析法 ,重点考虑介质不连续与基桩桩周土力学参数沿深度变化等问题 ,初步建立了横向荷载下基桩受力分析的无单元分析方法 ,并开发了相应的计算软件 ,和传统分析方法与实测所得结果进行对比分析表明 。 展开更多

关键词 横向荷载 基桩 方法探讨 土力学参数 复杂边界条件 深度变化 受力分析 单元分析法 桩土作用 计算软件 工程实际 分析结果 不连续 分析表 桩周

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抗滑桩内力分析方法评述 被引量：3

9

作者 马莉英 《大连铁道学院学报》 2003年第1期11-14,共4页

抗滑桩通过自身强度抵抗滑体运动来达到防治滑坡的目的,其内力的计算是桩设计的关键.针对目前抗滑桩设计中的几种常用内力分析方法,从桩上之间相互作用等角度分析了各方法的适用性以及对抗滑桩设计的影响.

关键词 抗滑桩 内力分析方法 滑坡 设计 极限地基反力法 弹性地基反力法

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基于有限元塑性极限分析下限法的土坝稳定性分析

10

作者 赵造东 李泽 陈炜 《水力发电》 北大核心 2010年第8期35-37,93,共4页

运用基于非线性规划的有限元塑性极限分析下限法,对某土坝坝体的稳定性进行了分析。将坝体用三结点线性三角形单元离散,并将孔隙水压力看作一种外力荷载作用于各结点上,以结点有效应力为未知量,根据平衡约束条件、屈服约束条件、应力间... 运用基于非线性规划的有限元塑性极限分析下限法,对某土坝坝体的稳定性进行了分析。将坝体用三结点线性三角形单元离散,并将孔隙水压力看作一种外力荷载作用于各结点上,以结点有效应力为未知量,根据平衡约束条件、屈服约束条件、应力间断面约束条件、应力边界约束条件,求得坡体强度储备系数的下限值及相应的静力容许应力场。将刚体极限平衡法计算结果与塑性极限下限法计算结果进行比较分析,论证坝体的稳定性。 展开更多

关键词 有限元 塑性极限 极限分析下限法 土坝坝体 稳定性分析 Plastic Finite Element 边界约束条件 有效应力 计算结果 刚体极限平衡法 强度储备系数 结点 孔隙水压力 非线性规划 荷载作用 单元离散 比较分析 应力场 下限值

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有限元方法在拱坝稳定分析中的应用 被引量：1

11

作者 谢德华 黄虎 《人民黄河》 CAS 北大核心 2012年第9期95-97,共3页

结合有限元方法的计算特点,根据有限元计算结果中坝体的位移突变及塑性区发展来判断拱坝的稳定性,并与刚体极限平衡法稳定分析结果进行了比较。结果表明:有限元法稳定分析结果与刚体极限平衡法一致,有限元法能够克服刚体极限平衡法的缺... 结合有限元方法的计算特点,根据有限元计算结果中坝体的位移突变及塑性区发展来判断拱坝的稳定性,并与刚体极限平衡法稳定分析结果进行了比较。结果表明:有限元法稳定分析结果与刚体极限平衡法一致,有限元法能够克服刚体极限平衡法的缺陷,模拟坝体混凝土和岩体的非线性本构关系,并将坝体和基岩作为整体模型进行计算分析,从而能真实反映拱坝坝肩岩体的失稳机理和破坏过程,为评价拱坝坝肩的稳定性提供依据。 展开更多

关键词 拱坝 稳定分析 有限元方法 超载法 刚体极限平衡法 塑性区

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边坡稳定性分析评价方法概述 被引量：3

12

作者 李俊禄 李刚 《露天采矿技术》 CAS 2011年第2期9-11,共3页

简述了边坡的破坏形式及影响边坡稳定性的主要因素。介绍了常用的边坡稳定性分析评价方法,并简要的介绍了各类方法的主要原理、特点及使用范围。为正确选取分析评价方法提供参考。

关键词 边坡稳定性 分析评价方法 极限平衡法

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极限分析有限元法在乌鞘岭隧道分析中的应用 被引量：1

13

作者 任秋儒 杨有海 刘泮兴 《山西建筑》 2008年第3期333-334,共2页

分析了隧道及地下工程围岩位移的极限状态,结合乌鞘岭隧道软弱围岩地质情况,采用ANSYS有限元法对软弱围岩隧道稳定性进行数值模拟,说明用极限分析法来模拟隧道极限位移是一种很有前途的计算方法。

关键词 极限分析法 极限位移判别方法 隧道稳定性 计算模拟

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边坡稳定性力学分析方法的比较与研究 被引量：4

14

作者 胡云 《西部探矿工程》 CAS 2005年第7期80-81,共2页

对目前研究最为广泛的力学分析法进行了系统的阐述,并将其简单的分成两类:一是确定法,常用的有极限平衡分析法和数值法。极限平衡分析法又可分为瑞典圆弧滑动法、毕肖普法、斯宾塞法、摩根斯坦-普赖斯法和剩余推力法;数值法分为有限元法... 对目前研究最为广泛的力学分析法进行了系统的阐述,并将其简单的分成两类:一是确定法,常用的有极限平衡分析法和数值法。极限平衡分析法又可分为瑞典圆弧滑动法、毕肖普法、斯宾塞法、摩根斯坦-普赖斯法和剩余推力法;数值法分为有限元法;二是不确定法,最重要的为可靠度分析法。在此基础上对现有的这几种方法进行了一一比较,得出了此结论:各种方法都有其优缺点,应根据工程的具体情况,选择合适的方法,但是一般来讲,考虑力和力矩平衡条件比较充分的方法,所得出的安全系数更为精确。 展开更多

关键词 边坡 稳定性 力学分析 极限平衡分析法 数值法 岩土工程 有限元法 不确定方法

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基于EBA方法对长江经济带的创新网络与产业转型的实证研究

15

作者 蒋皓 刘升学 《电子质量》 2017年第1期6-17,共12页

长江是亚洲第一长河,世界第三长河,自西向东横跨中国的中部。发展长江经济带对缩小中国的东中西部的差异具有重要的意义。近年来由于经济下滑压力大,从而使产业转型显得更加迫切。长江经济带的创新网络发展是否有益于产业转型?该文基于... 长江是亚洲第一长河,世界第三长河,自西向东横跨中国的中部。发展长江经济带对缩小中国的东中西部的差异具有重要的意义。近年来由于经济下滑压力大,从而使产业转型显得更加迫切。长江经济带的创新网络发展是否有益于产业转型?该文基于创新网络的三螺旋模型的理论视角,采用极限边界分析法(EBA方法)和空间自回归模型的计量方法,选取长江经济带11个省市,129个市州的2005-2014年的数据,分析三螺旋模型的相关变量对当地的GDP增长率、第二产业GDP增长率、第三产业GDP增长率和第二转第三的产业转型的影响和敏感度。科技的相关变量并没有表现出明显的影响,大学毕业生也没有表现出对第三产业的正性影响,财政对教育的投入助益于产业转型但对GDP却存在着负性影响。通过与其它国家的相关数据做对比,发现了中国的第二产业具备科技竞争力,而第三产业没有表现出知识密集型的倾向。 展开更多

关键词 长江经济带 创新网络 三螺旋模型 极限边界分析法(eba方法) 空间自回归模型

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贝雷梁结构计算方法对比分析 被引量：3

16

作者 程明明 《北方交通》 2022年第7期22-25,共4页

贝雷梁以其高效的周转性和钢材截面利用率在工程建设临时结构中得到广泛应用,但由于缺乏针对性的规范标准,其设计计算方法在不同企业、不同设计者中存在不统一的情况,在现行规范体系下,部分设计计算方法存在一定的安全风险。对常见的三... 贝雷梁以其高效的周转性和钢材截面利用率在工程建设临时结构中得到广泛应用,但由于缺乏针对性的规范标准,其设计计算方法在不同企业、不同设计者中存在不统一的情况,在现行规范体系下,部分设计计算方法存在一定的安全风险。对常见的三种设计计算方法进行介绍并予以对比,分析各种方法的差异及存在的缺陷,以寻找最适合于贝雷梁结构计算的方法。 展开更多

关键词 贝雷梁 计算方法 容许应力法 极限状态法 对比分析

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边界无限元——半解析有限元耦合法分析核安全壳与基础相互作用问题

17

作者 王明洋 《工程兵工程学院学报》 EI 1992年第3期62-73,共12页

本文以核安全抗震分析为背景,研究 P 波,SV 波的动力作用,采用了边界无限元与半解析有限元结合的方法,利用子结构法导出壳体与介质相互作用耦合方程,在频域内求得最大响应,运用FFT 逆变换,在时域获得响应,对边界单元中的处理技术进行了... 本文以核安全抗震分析为背景,研究 P 波,SV 波的动力作用,采用了边界无限元与半解析有限元结合的方法,利用子结构法导出壳体与介质相互作用耦合方程,在频域内求得最大响应,运用FFT 逆变换,在时域获得响应,对边界单元中的处理技术进行了探讨,结果表明,精度高,计算量小。 展开更多

关键词 有限元耦合法 子结构法 半解析有限元 边界单元 最大响应 边界积分方法 耦合方程 运动方程 边界元分析 边界积分方程

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边坡稳定性分析方法浅议

18

作者 王丽原 杨晓玉 周国君 《黑龙江科技信息》 2009年第26期207-207,共1页

对边坡稳定性分析的主要计算方法极限平衡法、数值分析法和不确定性分析做了介绍。简要探讨一下边坡稳定分析的发展趋势。

关键词 极限平衡法 数值分析法 不确定性分析方法

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热传导问题的数值分析方法概述

19

作者 冯晓燕 贺熙 +2 位作者 游小龙 周林凯 单保平 《大众标准化》 2022年第16期91-93,共3页

为求解热传导问题,科研领域技术人才运用了许多数值分析方法,主要有有限元法,比例边界有限元法,有限差分法,有限体积法及无网格法。文章分别概述了各类方法的分析特点,以及其在热传导问题中的重要应用。最后综合各类数值分析方法,引申... 为求解热传导问题,科研领域技术人才运用了许多数值分析方法,主要有有限元法,比例边界有限元法,有限差分法,有限体积法及无网格法。文章分别概述了各类方法的分析特点,以及其在热传导问题中的重要应用。最后综合各类数值分析方法,引申出插值型无单元伽辽金比例边界法对研究热传导问题的新思路。 展开更多

关键词 热传导问题 数值分析方法 进展 插值型无单元伽辽金比例边界法

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复杂边界条件下VCR法采场安全破顶厚度研究 被引量：5

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作者 汪伟 罗周全 +1 位作者 齐飞祥 曹胜祥 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期721-725,共5页

为确定凡口矿某VCR法采场安全破顶厚度,构建了“三固一简”边界条件下破顶层极限承载分析模型,推导分析了破顶层承载能力随厚度变化关系,并从力学角度计算最小破顶厚度为4.6 m.为获得塑性区体积、竖向最大位移、安全率等指标随破顶厚度... 为确定凡口矿某VCR法采场安全破顶厚度,构建了“三固一简”边界条件下破顶层极限承载分析模型,推导分析了破顶层承载能力随厚度变化关系,并从力学角度计算最小破顶厚度为4.6 m.为获得塑性区体积、竖向最大位移、安全率等指标随破顶厚度变化规律,对不同厚度破顶层的稳定性进行数值分析.研究表明,破顶厚度由5 m减至4 m时,塑性区由部分贯通发展至完全贯通,安全指标突变至不利状态,与力学计算结果相印证.参考类似矿山安全系数取值,确定试验采场安全破顶厚度为6~7 m.实际爆破中,预留破顶层（厚约6.5 m）始终稳定,表明研究结果与实际情况的吻合度较好. 展开更多

关键词 VCR采矿法 破顶层 边界条件 塑性极限分析 数值模拟

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