基于2.5维有限元算法的边界处理及网格划分 被引量：6

1

作者 周彪 谢雄耀 李永盛 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1463-1468,1497,共7页

由于2.5维周期化技术能有效地处理列车振动波传播模拟过程中计算尺度与计算时间的矛盾,因而国内外学者在此理论基础上将FE(有限元)和粘滞边界以及IFE(无限元)等边界处理方法进行耦合.为讨论上述算法中有限元网格划分区域及单元大小对计... 由于2.5维周期化技术能有效地处理列车振动波传播模拟过程中计算尺度与计算时间的矛盾,因而国内外学者在此理论基础上将FE(有限元)和粘滞边界以及IFE(无限元)等边界处理方法进行耦合.为讨论上述算法中有限元网格划分区域及单元大小对计算精度影响,通过运用软件Matlab编制程序读取Ansys中的模型信息,并将2.5维有限元和无限元边界耦合等算法在其中得以实现.在此基础上发现在相同的网格划分条件下,采用2.5维无限元边界较粘滞阻尼边界具有更高的精度,同时通过选取不同尺寸的有限元模拟区域及最大网格大小,将计算结果与经典解析解进行比较,并对上述网格划分参数的合理选择提出了建议. 展开更多

关键词 2.5维 有限元 无限元 粘滞边界 MATLAB软件

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2.5维有限元法CSAMT数值反演 被引量：17

2

作者 底青云 Martyn Unsworth 王妙月 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期100-106,共7页

2.5维有限元法CSAMT数据反演是建立在2.5维有限元法正演模拟和CSAMT-RRI灵敏度矩阵近似计算以及拟一维反演方法基础上的一种反演方法。它是一种快速松驰算法型的CSAMT数据反演方法。该法采用2.5维正演模拟,利用CSAMT-RRI方法近似计算的... 2.5维有限元法CSAMT数据反演是建立在2.5维有限元法正演模拟和CSAMT-RRI灵敏度矩阵近似计算以及拟一维反演方法基础上的一种反演方法。它是一种快速松驰算法型的CSAMT数据反演方法。该法采用2.5维正演模拟,利用CSAMT-RRI方法近似计算的灵敏度矩阵,既符合精度要求,又提高了计算速度,而且在计算中采用拟一维反演减少了对灵敏度矩阵的大量代数运算,进一步加快了计算速度。文中通过两低阻体上覆导电层模型进行数值反演,结果表明倾斜低阻体能得到较好地归位,但反演的模型结构的异常范围要比真实模型大,倾斜异常体在深度方向上也有下拉现象。尽管如此,模型反演与真实结构的拟合曲线均方根误差除个别点外都小于2,达到了较好的拟合。 展开更多

关键词 2.5维 CSAMT 有限元法 数值反演

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频率域2.5维电磁测深有限元模拟中的吸收边界条件 被引量：7

3

作者 薛东川 戴世坤 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期57-61,共5页

针对频率域2.5维电磁测深问题,借鉴地震波模拟中吸收边界的处理方法,将波数域电磁场方程分解成两个传播方向相反的单程波方程,以沿边界外法向衰减的单程波方程作为该边界上的吸收边界条件。给出了全吸收边界条件的构造方法,并导出了15&#... 针对频率域2.5维电磁测深问题,借鉴地震波模拟中吸收边界的处理方法,将波数域电磁场方程分解成两个传播方向相反的单程波方程,以沿边界外法向衰减的单程波方程作为该边界上的吸收边界条件。给出了全吸收边界条件的构造方法,并导出了15°吸收边界的具体形式。数值计算结果表明,该吸收边界条件使边界反射得到了有效压制,在相同的计算量下计算精度显著提高。 展开更多

关键词 吸收边界条件 2.5维 电磁测深 有限元方法

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基于2.5维有限元-边界元分析轨道随机不平顺影响下的铁路地基振动 被引量：11

4

作者 冯青松 雷晓燕 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第23期13-19,共7页

建立了完善的2.5维有限元-边界元耦合模型分析移动谐荷载作用下钢轨、扣件、轨枕、道砟、路基和地基等各部分的振动响应;利用既有的车辆-轨道-路基-地基耦合系统垂向振动解析模型得到轨道谐波高低不平顺引起的垂向动态轮轨力;在此基础上... 建立了完善的2.5维有限元-边界元耦合模型分析移动谐荷载作用下钢轨、扣件、轨枕、道砟、路基和地基等各部分的振动响应;利用既有的车辆-轨道-路基-地基耦合系统垂向振动解析模型得到轨道谐波高低不平顺引起的垂向动态轮轨力;在此基础上,结合轨道随机不平顺功率谱密度,提出了列车运行引起的地基振动功率谱计算方法。对比分析了地基表面测点垂向振动加速度级的理论计算与现场实测结果,证明了该模型的合理性。模型能有效地分析具有复杂横截面形状的轨道-路基-地基系统的振动响应以及多种轨道、地基减振隔振措施的影响,且具有较高的计算效率,适用于铁路线路设计阶段的方案比较研究。 展开更多

关键词 2.5维有限元-边界元 轨道随机不平顺 车辆-轨道-路基-地基耦合系统 地基振动 功率谱

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基于2.5维有限元法和虚拟激励法的地铁交通场地随机振动分析 被引量：11

5

作者 朱志辉 刘禹兵 +2 位作者 王力东 王凡 王东旭 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期29-39,共11页

基于2.5维有限元法和虚拟激励法进行地铁交通场地随机振动特征分析。基于虚拟激励法由轨道不平顺功率谱得到动态轮轨力功率谱,将其作为轨道—隧道—地基土系统2.5维有限元模型的外部激励,计算得到地面随机振动响应,分析车速和轨道不平... 基于2.5维有限元法和虚拟激励法进行地铁交通场地随机振动特征分析。基于虚拟激励法由轨道不平顺功率谱得到动态轮轨力功率谱,将其作为轨道—隧道—地基土系统2.5维有限元模型的外部激励,计算得到地面随机振动响应,分析车速和轨道不平顺等级对地面随机振动特征的影响。结果表明:地面振动位移受车辆轴重控制,受轨道不平顺随机激励影响较小;地面振动速度和加速度主频随地铁车速的增加显著增大,轨道不平顺等级不改变地面振动响应的频谱分布;轨道不平顺等级降低和地铁车速增大造成地面随机振动响应的离散度和Z振级最大值显著增加;轨道不平顺随机激励下,地面振动速度和加速度上限值以及Z振级最大值在垂直于地铁运行方向的衰减出现明显波动,距轨道中心线60 m外衰减趋势变缓。 展开更多

关键词 地铁 随机振动 车速 2.5维有限元法 虚拟激励法 功率谱

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铁路路基动力响应的2.5D有限元方法研究现状及展望 被引量：3

6

作者 王瑞 胡志平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期284-301,共18页

作为一种频域计算方法,2.5D有限元具备计算效率高、内存占用小等优势,同时也存在诸多局限。经过20余年的发展,2.5D有限元方法已经具备了描述复杂土体本构关系和复杂路基几何特征条件下铁路路基动力响应的能力。荷载输入方法、建模策略... 作为一种频域计算方法,2.5D有限元具备计算效率高、内存占用小等优势,同时也存在诸多局限。经过20余年的发展,2.5D有限元方法已经具备了描述复杂土体本构关系和复杂路基几何特征条件下铁路路基动力响应的能力。荷载输入方法、建模策略和波动吸收边界的持续优化使得2.5D有限元方法的精度不断提高,二维插值方法则为进一步提升计算效率提供了思路。目前,2.5D有限元已经成为铁路路基动力响应研究中的常用方法。为了理清铁路路基动力响应2.5D有限元方法的发展脉络,分别从荷载输入、路基系统、响应输出和计算精度及效率的提升方面总结了其发展现状,介绍了2.5D有限元在发展过程中遇到的瓶颈问题及解决对策。在此基础上,针对算法的精度和效率、研究的对象和内容进行了进一步的讨论和展望。 展开更多

关键词 2.5D有限元方法 铁路路基 动力响应 建模 吸收边界 二维插值

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2.5维有限元分析饱和地基列车运行引起的地面振动 被引量：45

7

作者 高广运 何俊锋 +1 位作者 杨成斌 赵元一 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期234-241,共8页

从饱和土的Biot波动方程出发,通过对时间的Fourier变换得出频域内的波动方程,再结合边界条件利用Galerkin法推导出频域内的u–p格式的有限元方程。把轨道视为饱和地基上的Euler梁,通过沿轨道方向的波数变换将三维空间问题降为平面应变... 从饱和土的Biot波动方程出发,通过对时间的Fourier变换得出频域内的波动方程,再结合边界条件利用Galerkin法推导出频域内的u–p格式的有限元方程。把轨道视为饱和地基上的Euler梁,通过沿轨道方向的波数变换将三维空间问题降为平面应变问题。将平面应变问题解答沿轨道方向进行波数扩展,最后通过快速Fourier逆变换求得三维时域–空间域内的地面振动响应。假设体波波阵面为半圆柱形式,推导出了适合饱和多孔介质2.5维有限元的黏弹性人工边界。验证了计算模型。结果表明:车速低时,弹性介质的竖向位移大于饱和介质;高速时,饱和介质竖向位移大于弹性介质。车速略微超过饱和土剪切波速时地面产生振动增大现象,随车速进一步增加位移幅值又逐渐减小,但随距离的增加衰减变慢,且得出了不同车速时孔隙水压力随深度的变化曲线。 展开更多

关键词 饱和土 FOURIER变换 2.5维有限元法 黏弹性人工边界 地面振动

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有限元—边界元耦合法在3维开域涡流场中的应用 被引量：6

8

作者 刘守豹 阮江军 +1 位作者 杜志叶 黄道春 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期655-660,共6页

基于A、φ-A法和库伦规范,推导了导体区域和非导体区域的有限元方程及自由空间的边界元方程,通过引入交界面条件,实现了将边界元矩阵等效为有限元矩阵求解的有限元—边界元耦合法。分别使用单纯有限元和有限元—边界元耦合法对TEAM 7问... 基于A、φ-A法和库伦规范,推导了导体区域和非导体区域的有限元方程及自由空间的边界元方程,通过引入交界面条件,实现了将边界元矩阵等效为有限元矩阵求解的有限元—边界元耦合法。分别使用单纯有限元和有限元—边界元耦合法对TEAM 7问题进行了计算,通过对比3种有限元模型的计算结果指出了截断边界和远场单元在处理开域问题上的缺陷。为了探讨有限元—边界元耦合法的建模方式,根据包裹空气层的不同建立了3种模型并进行了对比分析。通过对数值仿真结果和实测数据进行对比,证明了有限元—边界元耦合法在处理3维开域涡流场问题上的有效性。 展开更多

关键词 开域 3维涡流场 有限元法 边界元法 有限元—边界元耦合法 截断边界 远场单元

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基于2.5维有限元法的有限长波导结构模态密度计算

9

作者 张淑敏 圣小珍 杨世均 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期90-98,共9页

模态密度是衡量振动系统贮存能量大小的物理量,同时也是统计能量分析子系统的主要参数之一,其精度能够直接影响系统响应预测的精度;群速度为结构波能量的传播速度,是表征结构波动特性的重要参数。针对工程中常见的波导结构,基于2.5维有... 模态密度是衡量振动系统贮存能量大小的物理量,同时也是统计能量分析子系统的主要参数之一,其精度能够直接影响系统响应预测的精度;群速度为结构波能量的传播速度,是表征结构波动特性的重要参数。针对工程中常见的波导结构,基于2.5维有限元法计算结构的频散曲线,利用波形置信度概念对频散曲线对应的特征波进行分类,同时给出波导结构特征波群速度的表达式。从波动角度出发,推导了有限长波导结构总的模态密度和不同特征波模态密度的计算公式。以单板和高速列车用铝型材为例,对其波动特性和模态密度进行分析和计算。研究结果表明,随着频率增加,该方法计算得到的模态密度和其他方法吻合较好。在结构的截止频率处,群速度为零,模态密度无穷大,但在有限频带内的平均模态密度为有限值;结构的某些截止频率附近,群速度和模态密度可能会存在负值,意味着结构波的传播方向和能量的传播方向相反。通过对特征波的识别,可实现不同特征波下的模态密度计算。相关结果可为统计能量分析中相似模态群子系统的划分提供参考依据。 展开更多

关键词 模态密度 群速度 频散曲线 波导结构 2.5维有限元法

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2.5维电导率正交各向异性海洋可控源电磁等参有限元数值模拟 被引量：4

10

作者 李勇 林品荣 +1 位作者 刘卫强 孟庆奎 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期748-765,共18页

本文实现了2.5维电导率正交各向异性海洋可控源电磁等参有限元数值模拟.利用傅里叶变换导出了电导率正交各向异性2.5维海洋可控源电磁法波数域电磁场耦合方程,采用伽里金加权余量法推导了相应的有限元方程;采用任意四边形单元对研究区... 本文实现了2.5维电导率正交各向异性海洋可控源电磁等参有限元数值模拟.利用傅里叶变换导出了电导率正交各向异性2.5维海洋可控源电磁法波数域电磁场耦合方程,采用伽里金加权余量法推导了相应的有限元方程;采用任意四边形单元对研究区域进行剖分,在单元中进行双二次插值,将有限元方程化为线性代数方程组;最后,求解线性方程组并进行反傅里叶变换获得空间域电磁场值.这个方法可以模拟海底起伏地形条件下地下任意形状电导率正交各向异性的复杂模型.与一维模型的数值模拟结果对比表明,电磁场数值解与解析解吻合.二维模型的计算结果与二维自适应非结构有限元模拟结果也吻合.水平海底二维地电模型考察了不同各向异性系数对海洋可控源电磁响应的影响特征.海底起伏地形地电模型的数值结果表明,电导率各向异性对海洋可控源电磁响应影响明显,有可能淹没海底地形和高阻油气藏引起的异常. 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 电导率正交各向异性 2.5维 有限元法 等参单元 各向异性系数

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有限元法结合渐近边界条件技术求解无界平面静电场问题 被引量：4

11

作者 郭飞 马西奎 邱关源 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期20-24,共5页

根据二维拉普拉斯方程的通解级数,推导出圆形人工边界上的零阶、一阶和二阶渐近边界条件,并将它们与有限元法结合,使得在求解区域不大情况下的二维静电场计算结果仍保持足够高的精度。同时,这种技术仍然保持了有限元刚度矩阵对称、正定... 根据二维拉普拉斯方程的通解级数,推导出圆形人工边界上的零阶、一阶和二阶渐近边界条件,并将它们与有限元法结合,使得在求解区域不大情况下的二维静电场计算结果仍保持足够高的精度。同时,这种技术仍然保持了有限元刚度矩阵对称、正定和稀疏的性质。将这种方法应用于一个具有解析解的例子,说明了这种方法的正确性和有效性,也说明了在同一人工边界上,高阶的渐近边界条件较之于低阶的渐近边界条件具有更高的精度。最后,采用二阶渐近边界条件计算了一个实例。 展开更多

关键词 静电场 无界二维静电场 渐近边界条件 有限元法

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边光滑有限元-边界元耦合法计算二维瞬态涡流场 被引量：3

12

作者 王洋洋 蒋兴良 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期137-141,151,共6页

为了提高二维瞬态涡流场的计算精度与速度,结合边光滑有限元法计算精度高和边界元法占用计算机内存少的优点,提出一种基于边光滑有限元法——边界元法相结合的混合算法(ES⁃FEM⁃BEM)来计算二维瞬态涡流场.在相同网格划分密度下,相较于传... 为了提高二维瞬态涡流场的计算精度与速度,结合边光滑有限元法计算精度高和边界元法占用计算机内存少的优点,提出一种基于边光滑有限元法——边界元法相结合的混合算法(ES⁃FEM⁃BEM)来计算二维瞬态涡流场.在相同网格划分密度下,相较于传统的有限元-边界元耦合算法(FEM⁃BEM)而言,该混合算法具有明显提高计算精度的优点.同时建立了二维脉冲线圈-铝板模型,并对铝板表面的磁场强度进行计算.结果表明:在网格划分密度相同的情况,ES⁃FEM⁃BEM的计算结果与测量结果的最大相对误差只有3.4%,而FEM⁃BEM的计算结果与测量结果的最大相对误差达到31.8%.基于边光滑有限元法和边界元法耦合的混合算法,可为瞬态开域涡流场分析提供重要的参考依据. 展开更多

关键词 边光滑有限元法 边界元法 瞬态涡流场 二维磁场计算

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高铁弹塑性地基振动与变形的2.5维有限元算法 被引量：11

13

作者 高广运 张继严 +1 位作者 谢伟 徐晨晓 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期37-45,共9页

针对高铁运行引起的地基振动和塑性变形问题,提出高铁荷载作用下弹塑性地基振动与变形的2.5维有限元算法。将高铁运行诱发的地基变形视为材料非线性问题,采用改进的摩尔-库伦模型模拟地基土,基于弹性地基2.5维有限元法,将通过弹性理论... 针对高铁运行引起的地基振动和塑性变形问题,提出高铁荷载作用下弹塑性地基振动与变形的2.5维有限元算法。将高铁运行诱发的地基变形视为材料非线性问题,采用改进的摩尔-库伦模型模拟地基土,基于弹性地基2.5维有限元法,将通过弹性理论计算得到的位移作为试探位移,经摩尔-库伦屈服准则判定屈服后,引入切线刚度迭代法、后向欧拉积分算法和一致切线模量算法实现刚度矩阵的更新迭代,从而求解出高铁运行引起的塑性变形。在此基础上,将轨道视为Eular梁,采用修正的多频列车荷载模拟高铁列车运行,并使用黏弹性人工边界处理截断边界,建立高铁弹塑性地基振动与变形的2.5维有限元验证模型。通过与移动点荷载弹性半空间解析解和地面振动实测结果进行对比,验证本文弹塑性地基2.5维有限元法理论的正确性及模型应用的可靠性,表明该方法可用于高效求解高铁运行引起的地面振动及累积变形问题。 展开更多

关键词 弹塑性地基 2.5维有限元法 修正高铁荷载 振动 变形

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可控源电磁法2.5维自适应有限元各向异性正反演 被引量：5

14

作者 粟琪 戴世坤 赵东东 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期418-429,共12页

本文基于非结构化的三角单元网格的自适应有限元法进行各向异性介质的正演模拟,其优势在于对起伏地形和复杂地质构造的模拟,采用自适应策略的网格剖分在满足计算精度的前提下尽量减少了计算量;反演运用基于高斯牛顿法改进的Occam算法,... 本文基于非结构化的三角单元网格的自适应有限元法进行各向异性介质的正演模拟,其优势在于对起伏地形和复杂地质构造的模拟,采用自适应策略的网格剖分在满足计算精度的前提下尽量减少了计算量;反演运用基于高斯牛顿法改进的Occam算法,在对初始条件要求不高的前提下能快速地搜索拉格朗日乘子、减少模型的搜索量。对一维VTI介质模型和经典二维各向异性海洋油气藏模型进行了正演计算,验证了程序的计算精度和效率;对海底起伏地形各向异性模型进行了反演计算,该算法能够比较准确地还原海底各向同性的围岩、基岩异常体的电阻率以及各向异性异常体的埋藏情况。最后对实测数据进行了反演,进一步验证了算法的可行性。 展开更多

关键词 可控源电磁法 2.5维反演 自适应有限元法 各向异性

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层状半空间中典型局部地形地震波散射IBEM结果:2.5D频域位移幅值

15

作者 巴振宁 裴义飞 +2 位作者 梁建文 于飞翔 阔晨阳 《震灾防御技术》 北大核心 2025年第2期268-280,共13页

沿轴线方向无限长且截面形状不变的局部地形对地震波的散射,即二维地形的三维散射问题(也称2.5维问题),一直是地震工程领域关注的热点。近年来,笔者利用基于移动斜线荷载动力格林函数的间接边界元法(IBEM)对此问题展开研究,求解了不同... 沿轴线方向无限长且截面形状不变的局部地形对地震波的散射,即二维地形的三维散射问题(也称2.5维问题),一直是地震工程领域关注的热点。近年来,笔者利用基于移动斜线荷载动力格林函数的间接边界元法(IBEM)对此问题展开研究,求解了不同地形的2.5维散射结果。为便于相关研究的对比验证,笔者将二维、2.5维和三维IBEM结果进行了整理与补充。本文为各向同性弹性介质层状半空间中凹陷、凸起和沉积地形对斜入射平面SH波、P波和SV波响应的2.5维频域结果,研究表明,入射波频率、角度和地形几何形状均会对地表位移产生影响。 展开更多

关键词 层状半空间 局部地形 平面波 2.5维散射 间接边界元法

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随机轮轨力作用下基于2.5维离散支撑模型的轨道垂向振动分析 被引量：6

16

作者 朱志辉 王凡 +2 位作者 罗思慧 李奇 蒋丽忠 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期104-111,共8页

针对轨道随机不平顺引起的钢轨高频振动响应问题,建立2.5维有限元离散支撑轨道动力学实体模型。首先结合高速车辆模型建立耦合系统垂向振动模型,进而基于虚拟激励法得到由轨道不平顺引起的动态轮轨力功率谱;然后基于2.5维离散支撑轨道... 针对轨道随机不平顺引起的钢轨高频振动响应问题,建立2.5维有限元离散支撑轨道动力学实体模型。首先结合高速车辆模型建立耦合系统垂向振动模型,进而基于虚拟激励法得到由轨道不平顺引起的动态轮轨力功率谱;然后基于2.5维离散支撑轨道数值模型,将动态轮轨力功率谱作为激励,得到轨道系统的随机振动响应。通过与格林函数结果对比,验证了本文模型的正确性。结果表明:采用2.5维有限元法及荷载等效法可快速实现无限长离散支撑实体轨道模型全频域计算,可模型钢轨的横截面变形特征;以CRH3型高速动车为例,高于2800 Hz时轨道结构的横截面开始明显变形;低于50 Hz时四个轮对处的振动加速度功率谱密度差别显著;170~3000 Hz内垫板刚度对轨道结构振动加速度影响较大。 展开更多

关键词 离散支撑轨道 2.5维有限元法 随机振动 车辆-轨道耦合系统 虚拟激励法

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地震波斜入射地下隧道地震响应:2.5维FE-BE耦合模拟 被引量：1

17

作者 朱俊 李小军 梁建文 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1846-1854,F0003,共10页

针对地震波斜入射导致的非一致地震激励结构地震响应问题,提出了地下隧道三维地震响应分析的一个2.5维有限元–边界元(FE-BE)耦合分析方法,该耦合方法具有分析效率高和计算精度高的优势。利用有限元模拟隧道结构,并引入弹簧单元考虑衬... 针对地震波斜入射导致的非一致地震激励结构地震响应问题,提出了地下隧道三维地震响应分析的一个2.5维有限元–边界元(FE-BE)耦合分析方法,该耦合方法具有分析效率高和计算精度高的优势。利用有限元模拟隧道结构,并引入弹簧单元考虑衬砌管片接头的影响;半无限土域利用基于场地三维动力刚度矩阵和移动斜线荷载格林函数的边界元方法模拟。通过与文献结果比较验证了耦合方法的正确性。利用该2.5维FE-BE方法,以某盾构隧道为例,研究了斜入射地震波作用下隧道结构的三维地震响应,着重分析了管片接头对隧道衬砌地震变形和内力的影响,并讨论了通过对隧道衬砌整体刚度进行折减(等效均质圆环模型)来考虑管片接头影响的方法的适用性。研究表明,管片接头对隧道地震响应有重要影响,随接头刚度减小隧道衬砌变形呈增大趋势,但衬砌内力显著减小;而且,对于管片接头刚度较大的情况,等效均质圆环模型可以在一定程度上反映管片接头对隧道结构地震响应的影响,但可能导致隧道纵向弯矩的低估。 展开更多

关键词 地下隧道 纵向地震反应 管片接头 地震波斜入射 2.5维模型 有限元–边界元耦合

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二维与三维问题的无界边界单元

18

作者 杨葳 葛修润 《岩土力学》 EI CAS CSCD 1989年第1期1-11,共11页

本文通过对二维与三维问题的无界边界元的分析,指出二维问题中原有边界元上插值函数的缺点和不合理性,提出一种新型的无界边界元插值形式,对无界单元上的发散积分作了一些讨论。

关键词 边界元法 无界 三维问题 插值函数 二维问题 插值点 形函数 有限元法 数值解 积分点

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高速铁路无砟轨道声辐射指向性研究

19

作者 成功 黄洪明 +3 位作者 冯青松 圣小珍 张良涛 胡文林 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第6期2422-2432,共11页

为准确计算与分析高速铁路轨道结构在列车高速移动时产生的复杂噪声指向性,根据轨道结构的周期性特点,基于2.5维有限元-边界元方法建立轨道结构振动噪声预测模型;在轨道结构横截面上设置半圆形场点,通过各个方向上的场点声压预测值来分... 为准确计算与分析高速铁路轨道结构在列车高速移动时产生的复杂噪声指向性,根据轨道结构的周期性特点,基于2.5维有限元-边界元方法建立轨道结构振动噪声预测模型;在轨道结构横截面上设置半圆形场点,通过各个方向上的场点声压预测值来分析自由边界、轨道板边界、轨道板及车体边界的噪声指向和声功率特征;设置不同的列车荷载移动速度,分析不同声学边界下速度对钢轨声辐射特性的影响;根据钢轨结构固有的声辐射特性,给出列车速度为350 km/h时钢轨噪声在车体和轨道板边界下的噪声指向性拟合式。分析结果表明:钢轨噪声具有不受列车荷载速度影响的声辐射特性,一是钢轨噪声主要贡献频段为180~250 Hz、350~500 Hz、600~800 Hz、950~1 050 Hz、1 150~1 350 Hz、1 600~1 800 Hz、2 100~2 300 Hz和2 550~2 700 Hz,二是钢轨噪声在各个频段下都有特殊的噪声指向性,这一特性为钢轨噪声指向性的统一描述提供了依据;速度变化通过更显著地提升1 200 Hz以上的高频噪声的声功率,来增强高频噪声对总体指向性的贡献,且频率越高,高频噪声的声功率增加得越快,但由于高频噪声的声功率较小,因此速度对噪声的指向性影响很小;基于钢轨声源的固有特性给出准确的等效声源,再根据车体边界下的噪声指向性仿真计算结果,给出车体声学边界下的噪声指向性拟合式。钢轨噪声等效声源和车体边界下的指向性拟合结果可为进一步的噪声传递特性仿真计算提供准确的等效声源输入。 展开更多

关键词 噪声指向性 2.5维有限元边界元 钢轨噪声 高速铁路 无砟轨道

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基于考虑变形效应的土-水特征曲线求解非饱和地基动力响应

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作者 胡静 金林廉 +2 位作者 吕志豪 张家康 边学成 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第2期397-406,共10页

为研究移动荷载作用下的非饱和地基动力响应,在传统V-G土-水特征曲线模型的基础上,建立了考虑变形效应的土-水特征曲线模型,并基于该模型推导了新的非饱和土动力控制方程,从而完整描述非饱和土在受动力作用下的水-力耦合作用。进一步的... 为研究移动荷载作用下的非饱和地基动力响应,在传统V-G土-水特征曲线模型的基础上,建立了考虑变形效应的土-水特征曲线模型,并基于该模型推导了新的非饱和土动力控制方程,从而完整描述非饱和土在受动力作用下的水-力耦合作用。进一步的,采用2.5维有限元法对控制方程进行求解,求解结果分别与单相弹性介质,双相饱和介质和三相非饱和介质的解析解进行对比,均验证了该求解方法的准确性;不同介质模型的计算耗时分析表明2.5维有限元法是目前求解多孔介质动力问题的一种优势算法。通过数值分析发现,采用传统的、未考虑变形效应的土-水特征曲线会低估非饱和地基的振动强度。 展开更多

关键词 非饱和土 2.5维有限元法 动力响应 土-水特征曲线 水-力耦合

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