非线性水波爬坡的数值计算 被引量：12

1

作者 邹光远 陈耀松 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1989年第1期1-8,共8页

当波浪沿着倾斜坡岸运动时,存在一个不断变换位置的活动边界.本文对此提出了一种处理方法,把一个活动边界问题变成了固定边界问题.同时,相应于这一处理办法,设计了一种稳定的差分格式.文中计算了孤立波的爬坡运动.所得波浪的最大爬升高... 当波浪沿着倾斜坡岸运动时,存在一个不断变换位置的活动边界.本文对此提出了一种处理方法,把一个活动边界问题变成了固定边界问题.同时,相应于这一处理办法,设计了一种稳定的差分格式.文中计算了孤立波的爬坡运动.所得波浪的最大爬升高度,同已有的实验结果很吻合.并且,还发现了回落过程中的一些有趣的现象. 展开更多

关键词 爬坡 非线性水波 活动边界 波浪

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浅水问题动边界数值模拟 被引量：20

2

作者 潘存鸿 林炳尧 毛献忠 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2004年第4期1-7,共7页

采用基于准确Riemann解的Godunov格式求解浅水流动方程,将仅适用于平底的干底Riemann解推广到处理非平底动边界问题.在计算干底溃坝波的基础上,将该方法应用到有大片滩地的钱塘江河口涌潮计算中,能较好地模拟钱塘江涌潮在滩地上的传播过程.

关键词 水问题 浅水流动 钱塘江河口 涌潮 溃坝波 Godunov格式 滩地 动边界 求解 传播过程

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钱塘江口涌潮的二维数值模拟 被引量：32

3

作者 谭维炎 胡四一 +3 位作者 韩曾萃 潘存鸿 楼越平 毛喜中 《水科学进展》 EI CAS CSCD 1995年第2期83-93,共11页

应用二维有限体积法、Ｏｓｈｅｒ格式及间断拟合法，计算了钱塘江河口涌潮产生、发展到消亡的全过程。该算法能保证水量和动量守恒，且能适应水深巨大变化和动边界。根据钱塘江涌潮的特点，可将其合理概化为一线潮。在网格尺寸较大情况... 应用二维有限体积法、Ｏｓｈｅｒ格式及间断拟合法，计算了钱塘江河口涌潮产生、发展到消亡的全过程。该算法能保证水量和动量守恒，且能适应水深巨大变化和动边界。根据钱塘江涌潮的特点，可将其合理概化为一线潮。在网格尺寸较大情况下，计算的一线潮仍保持高分辨率，能准确满足水力学间断条件，且计算量小，可以在微机上实现。在对某实测半日小潮进行率定后，对随后的大潮进行了验证计算，涌潮的主要特征（如涌潮高度、移速、水位和流场等）与实测资料符合良好，证实了模型的合理性和模拟能力。 展开更多

关键词 钱塘江 河口 涌潮 有限体积法 二维数值模拟

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含运动边界二维多体干扰流场的数值模拟 被引量：3

4

作者 张军 谭俊杰 耿继辉 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期449-453,共5页

本文采用二阶精度Godonov扩展方法求解非定常Euler方程,以基于格心的自适应非结构网格的显式有限体积法为基础,空间和时间都是二阶精度,使用HLLC近似黎曼解的方法计算网格单元边界处的守恒量通量,对作俯仰振动的NACA0012翼型绕流及激波... 本文采用二阶精度Godonov扩展方法求解非定常Euler方程,以基于格心的自适应非结构网格的显式有限体积法为基础,空间和时间都是二阶精度,使用HLLC近似黎曼解的方法计算网格单元边界处的守恒量通量,对作俯仰振动的NACA0012翼型绕流及激波管中运动、静止圆柱的流场进行了数值模拟,并对数值模拟的结果进行了分析,为进一步对含多体分离流场进行数值模拟打下了基础。 展开更多

关键词 数值模拟 有限体积法 非结构网格 计算液体力学 运动边界 多体干扰 流场 飞行器

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移动荷载作用下高速铁路路基动应力的空间分布 被引量：22

5

作者 薛富春 张建民 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期86-91,共6页

以设计度速350km/h的高速铁路为研究对象,建立轨道-路基-地基大系统的全尺寸精细化非线性真三维数值分析模型,考虑底座板底面和基床表层表面之间的接触状态非线性、路基土和地基土的材料非线性,模拟路基和轨道系统的施工过程和8列编组的... 以设计度速350km/h的高速铁路为研究对象,建立轨道-路基-地基大系统的全尺寸精细化非线性真三维数值分析模型,考虑底座板底面和基床表层表面之间的接触状态非线性、路基土和地基土的材料非线性,模拟路基和轨道系统的施工过程和8列编组的CRH3型动车组的运行过程,开展大规模计算揭示移动荷载作用下路基内部动应力的空间分布规律。计算结果表明,在荷载的移动过程中,动应力具有时空瞬变特性;沿路基断面横向,从轨道板底面到底座板底面,竖向动应力波动较大,基床表层底面及以下波动很小,可视为均匀分布;沿深度方向,不同时刻的竖向动应力分布规律相似,但数值大小有所差别;沿线路纵向、竖向动应力峰值出现的位置与该时刻荷载作用位置相对应;与20%、10%、5%竖向自重应力相等的竖向动应力深度分别为轨道板顶面以下约1.6、2.8、3.8m,相邻荷载的叠加效应影响深度为轨道板顶面以下约7.6m。 展开更多

关键词 高速铁路 移动荷载 三维黏弹性静-动力统一人工边界 叠加效应 影响深度

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一种三维饱和土-基础-结构动力相互作用分析方法 被引量：14

6

作者 陈少林 赵宇昕 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1362-1371,共10页

地震波入射时土与结构动力相互作用分析是地震工程领域的重要问题.由于问题的复杂性,以往的研究大多考虑地基土为干土情形.而实际工程中,土体中经常充满孔隙水,土层往往是含水层或部分含水层.孔隙水对土层的地震反应影响较大,进而影响... 地震波入射时土与结构动力相互作用分析是地震工程领域的重要问题.由于问题的复杂性,以往的研究大多考虑地基土为干土情形.而实际工程中,土体中经常充满孔隙水,土层往往是含水层或部分含水层.孔隙水对土层的地震反应影响较大,进而影响支撑于其上的基础和上部结构的响应.因此,有必要考虑饱和土-基础-结构动力相互作用问题.基于此,土体采用Biot模型,利用集中质量显式有限元方法并结合多次透射人工边界进行模拟;结构经有限元离散后,采用Newmark隐式时步积分方法进行分析,可通过ANSYS等有限元软件实现;基础假定为刚性,采用显式时步积分进行求解;土体和结构(及基础)可分别采用不同的时间步距;通过FORTRAN程序实现了三维饱和土-基础-结构系统在地震作用下的整体分析.从饱和多孔介质动力微分方程出发可知,干土是饱和土的特殊情形,通过将流体体积模量及孔隙率置为零,可将饱和土退化到干土,从而将干土统一到饱和土的计算框架中,通过土-结构相互作用算例对此进行了验证,进一步实现了干土与饱和土混合情形时的土-结构动力相互作用分析,使得问题的模拟更贴近实际工程(如考虑地下水位情形).通过算例对比了饱和土地基、干土地基、干土覆盖饱和土地基(考虑地下水位)情形时,土-结构相互作用对基础和结构响应的影响,结果表明地下水位对基础和结构响应的影响较大. 展开更多

关键词 土-结构动力相互作用 饱和多孔介质 显-隐式积分方法 人工边界条件 地震响应分析

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酸化过程中的动边界问题的近似解 被引量：2

7

作者 胡其华 吴小庆 《西南石油学院学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期46-48,共3页

建立了油气层酸化过程中的动边界模型,经Landau变换后,将所求问题转化为定边界上的非线性抛物型方程初边值问题和常微方程的初值问题的耦合问题,并给出了耦合问题的全离散格式。

关键词 动边界问题 耦合问题 全离散格式

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非水平成层场地上核电结构时域土–结相互作用分析 被引量：5

8

作者 陈少林 张娇 +3 位作者 郭琪超 周国良 刘启方 王俊泉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期308-316,共9页

目前核电土–结相互作用分析的主流软件SASSI,采用频域等效线性化,不能很好地考虑土体强非线性,且仅适合于水平成层场地。时域土–结相互作用分析方法可以考虑土体强非线性以及非水平成层场地,但效率较低,难于用于实际工程。采用一种高... 目前核电土–结相互作用分析的主流软件SASSI,采用频域等效线性化,不能很好地考虑土体强非线性,且仅适合于水平成层场地。时域土–结相互作用分析方法可以考虑土体强非线性以及非水平成层场地,但效率较低,难于用于实际工程。采用一种高效的时域土–结构动力相互作用分析的分区算法,地基无限域通过集中质量显式有限元和黏弹性人工边界进行模拟,上部结构通过隐式有限元方法进行分析,两者可采用不同的时间步距,并通过MPI通信协议,实现并行计算。以某一核电结构模型为例,分析了某非水平成层场地上核电结构在三向地震波输入下的反应,验证了该方法的高效性和用于大型实际工程的可行性。 展开更多

关键词 土–结相互作用 集中质量显式有限元 黏弹性人工边界 并行算法 显–隐式积分格式

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油藏数值模拟中动边值问题的迎风差分格式 被引量：2

9

作者 崔明荣 《高校应用数学学报（A辑）》 CSCD 北大核心 1999年第3期333-340,共8页

考虑了三维油藏数值模拟中的动边值问题，对压力方程，给出中心差分格式；对饱和度方程给出隐式迎风差分格式及修正的迎风差分格式，并证明了格式的收敛性．

关键词 数值模拟 迎风差分格式 油藏 动边值问题

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HLLC方法在二维非结构动网格上的应用

10

作者 张军 谭俊杰 耿继辉 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期678-681,共4页

以自适应非结构网格的显式有限体积法为基础,采用格心方法以及基于近似黎曼解的Godunov一阶精度方法求解Euler方程,使用HLLC近似黎曼解的方法计算网格单元边界处的守恒量通量,空间和时间都是一阶精度,对含有运动边界的多体干扰流场进行... 以自适应非结构网格的显式有限体积法为基础,采用格心方法以及基于近似黎曼解的Godunov一阶精度方法求解Euler方程,使用HLLC近似黎曼解的方法计算网格单元边界处的守恒量通量,空间和时间都是一阶精度,对含有运动边界的多体干扰流场进行了数值模拟,并对数值模拟的结果进行了分析,为进一步进行多体分离数值模拟打下了基础。 展开更多

关键词 非结构网格 Godunov格式 有限体积 数值模拟 运动边界

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多体运动大流场计算的动态差分网格

11

作者 于军 聂义勇 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2005年第8期1345-1349,共5页

提出无限大流场中多体运动计算的动态差分网格.无限大流场用充分大的人工边界模拟,而运动物体表面是流场的内边界.对于流场的差分网格,外边界(人工边界)点是固定的,内边界点则随时间而移动,因此流场的差分网格是动态的.几个有代表性的... 提出无限大流场中多体运动计算的动态差分网格.无限大流场用充分大的人工边界模拟,而运动物体表面是流场的内边界.对于流场的差分网格,外边界(人工边界)点是固定的,内边界点则随时间而移动,因此流场的差分网格是动态的.几个有代表性的算例验证了动态差分网格的有效性. 展开更多

关键词 无限大流场 多体运动 动态差分网格 人工边界 移动边界

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基于隐式扩散的直接力格式浸没边界格子Boltzmann方法 被引量：6

12

作者 佟莹 夏健 +1 位作者 陈龙 薛浩天 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期94-105,共12页

采用浸没边界格子Boltzmann (immersed boundary-lattice Boltzmann, IB-LB)模型执行动边界绕流数值模拟时,信息交互界面和边界力计算格式直接影响流动求解器的数值精度和计算效率.基于隐式扩散界面,一种改进的直接力格式IB-LB模型被提... 采用浸没边界格子Boltzmann (immersed boundary-lattice Boltzmann, IB-LB)模型执行动边界绕流数值模拟时,信息交互界面和边界力计算格式直接影响流动求解器的数值精度和计算效率.基于隐式扩散界面,一种改进的直接力格式IB-LB模型被提出.边界力表达式基于欧拉/拉格朗日变量同一性准则推导,转换矩阵描述的信息交互界面耦合了拉格朗日节点间的非同步运动.采用Richardson迭代数值求解关联边界力与无滑移速度约束的线性方程组,不仅克服了传统速度修正格式中矩阵求逆引起的计算效率问题,而且摆脱了算法稳定性对拉格朗日点分布的依赖.根据解析解已知的Taylor-Green涡流评估本文模型的数值模拟精度,结果表明改进的IB模型能够完整保留背景LB模型的二阶数值精度.静止圆柱和振荡圆柱绕流数值实验结果表明,当前模型在涉及复杂外形和运动界面的流动模拟中能够提供可靠的数值预测,满足力同一性的IB-LB模型能够有效抑制非定常流体力的伪物理震荡.波动翼型绕流模拟验证了当前模型的实用性,可在大变形柔性体流固耦合动力学问题中进一步推广. 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 浸没边界方法 隐式扩散界面 直接力格式 可变形运动边界

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移动荷载作用下土体动力反应数值模拟 被引量：1

13

作者 张继强 冯瑞成 汤爱平 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期778-781,共4页

在研究轨道振动荷载的产生机理基础上,归纳出一个能够涵盖速度、线路不平顺、轮重、轨枕对轮载的分散作用等因素在内的轨道荷载解析表达式,以此作为输入施加到土体模型上,利用ANSYS模拟地基土在轨道移动荷载作用下的三维瞬态弹塑性反应... 在研究轨道振动荷载的产生机理基础上,归纳出一个能够涵盖速度、线路不平顺、轮重、轨枕对轮载的分散作用等因素在内的轨道荷载解析表达式,以此作为输入施加到土体模型上,利用ANSYS模拟地基土在轨道移动荷载作用下的三维瞬态弹塑性反应。通过计算得到土体不同位置位移和加速度时程曲线,并得出如下结论:荷载刚施加时地面位移会有一个突变,但是随着荷载的移动会达到一个稳定值,并随着水平面内远离轨道,该值逐渐衰减;荷载刚刚施加时加速度会有一个突变值,随着荷载的移动逐渐趋于零。轨道机车速度对竖向方向的位移和加速度影响不大。 展开更多

关键词 移动荷载 数值模拟 黏弹性人工边界 时程分析 轨道谱

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基于氧扩散问题的半光滑牛顿算法

14

作者 曹梦霖 宇振盛 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第3期797-803,共7页

为了更好地求解氧扩散问题,给出了一种半光滑牛顿算法。首先在离散格式上采用Crank-Nicolson方法,其次在迭代算法上使用非线性互补函数,将求解非线性互补问题转化为求解基于非线性互补函数的半光滑方程组,进而用广义牛顿法求解,避免约... 为了更好地求解氧扩散问题,给出了一种半光滑牛顿算法。首先在离散格式上采用Crank-Nicolson方法,其次在迭代算法上使用非线性互补函数,将求解非线性互补问题转化为求解基于非线性互补函数的半光滑方程组,进而用广义牛顿法求解,避免约束条件带来的计算困难。最后给出该算法在满足超线性收敛条件下的数值实验结果,验证该算法对解决氧扩散问题的可行性。 展开更多

关键词 半光滑牛顿算法 移动边界问题 非线性互补算法 有限差分法 偏微分方程 最优化

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