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滨海悬挂式止水帷幕深基坑非稳定渗流模型
1
作者 孟旭 陈东霞 +1 位作者 陈波 袁博 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期149-156,共8页
为研究海洋潮汐波动对滨海深基坑降水工程的影响,建立了滨海潮汐波动下悬挂式止水帷幕深基坑非稳定渗流模型。通过Laplace变换、Fourier余弦变换及逆变换和Stehfest数值逆变换得到实域空间半解析解。将半解析解退化成已知解并利用COMSO... 为研究海洋潮汐波动对滨海深基坑降水工程的影响,建立了滨海潮汐波动下悬挂式止水帷幕深基坑非稳定渗流模型。通过Laplace变换、Fourier余弦变换及逆变换和Stehfest数值逆变换得到实域空间半解析解。将半解析解退化成已知解并利用COMSOL软件建立数值模型,分别验证了模型半解析解的准确性。分析模型半解析解的影响参数,结果表明:潮汐波动会影响深基坑降水效果,潮位高峰时可减缓抽水井流影响,而潮位低谷时加剧了抽水井流影响,建议滨海深基坑止水帷幕插入比不小于0.6,以缓解潮汐对降水的影响;随着深基坑尺寸比的增大,滨海深基坑需加大抽水量才能满足降水需求;土层渗透系数各向异性对地下水渗流影响较大,在实际降水设计时,应考虑土层渗透系数各向异性的影响。 展开更多
关键词 滨海潮汐波动 止水帷幕 非稳定渗流 深基坑尺寸比 土层各向异性
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基于灰色聚类评估和OWA算子的厦门市公路工程项目绿色施工评价研究 被引量：1
2
作者 王海猛 王志伟 +4 位作者 吴新烨 李政珂 王文杰 胡义新 江峰 《中国软科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2023年第S01期251-258,共8页
"双碳"目标背景下绿色低碳公路建设仍存在决策缺少定量数据支撑、低碳循环利用水平低、制度保障措施不健全等一些问题.结合厦门区域的气候、资源和社会经济发展水平等特点,制定包括"四节一保"、人员健康安全等内容... "双碳"目标背景下绿色低碳公路建设仍存在决策缺少定量数据支撑、低碳循环利用水平低、制度保障措施不健全等一些问题.结合厦门区域的气候、资源和社会经济发展水平等特点,制定包括"四节一保"、人员健康安全等内容的厦门市绿色公路建设导则;建立一套符合本区域实际情况的公路工程项目绿色公路等级评价体系;基于灰色聚类评估和OWA算子等理论构建厦门市绿色公路等级评价模型.在此基础上,进行绿色公路量化等级评价.研究成果对于规范我国绿色公路的建设及管理具有重要的科学意义及应用价值. 展开更多
关键词 绿色公路建设导则 灰色聚类评估 OWA算子 评价体系模型 量化等级评价
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埃尔米特梁单元的分块对角与高阶质量矩阵
3
作者 王东东 吴振宇 侯松阳 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期178-185,共8页
埃尔米特梁单元常用的集中质量矩阵,是由挠度自由度对应的一致质量矩阵元素通过行求和或节点积分构造.然而,数值结果表明该集中质量矩阵在求解包含自由端的梁振动问题时,会出现频率精度掉阶现象.本文首先从保障质量矩阵最优收敛性的数... 埃尔米特梁单元常用的集中质量矩阵,是由挠度自由度对应的一致质量矩阵元素通过行求和或节点积分构造.然而,数值结果表明该集中质量矩阵在求解包含自由端的梁振动问题时,会出现频率精度掉阶现象.本文首先从保障质量矩阵最优收敛性的数值积分精度出发,分别针对三次和五次梁单元,发展了质量矩阵的梯度增强节点积分方案.利用梯度增强节点积分方案,可以得到具有分块对角形式的单元质量矩阵,而其组装的整体质量矩阵除边界节点外仍然呈现对角形式.对于两种单元,其分块对角质量矩阵分别具有4阶最优精度和6阶次优精度.再者,将标准一致质量矩阵和具有同阶精度的梯度增强节点积分质量矩阵进行优化组合,建立了具有超收敛特性的高阶质量矩阵.最后,通过数值算例系统验证了三次和五次单元的分块对角与高阶质量矩阵的频率计算精度. 展开更多
关键词 埃尔米特梁单元 振动频率 集中质量矩阵 分块对角质量矩阵 高阶质量矩阵
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基于碰撞动力学的高速公路线形与行驶安全研究 被引量：1
4
作者 吴新烨 郭良镕 刘中华 《高技术通讯》 CAS 2022年第12期1283-1290,共8页
为了减小不合理道路线形对车辆行驶安全性的影响,开展了道路线形与碰撞事故后的车辆行驶稳定性的研究。通过二维点碰撞动力学分析,建立车辆碰撞事故模型,推导车辆碰撞前后动力学参数的关系。通过建立碰撞后车路耦合动力学模型,以车辆侧... 为了减小不合理道路线形对车辆行驶安全性的影响,开展了道路线形与碰撞事故后的车辆行驶稳定性的研究。通过二维点碰撞动力学分析,建立车辆碰撞事故模型,推导车辆碰撞前后动力学参数的关系。通过建立碰撞后车路耦合动力学模型,以车辆侧翻为临界条件,推导圆曲线半径和超高的安全阈值关系式,提出基于碰撞后车辆行驶安全的道路线形设计建议方案。通过PC-Crash仿真模拟碰撞事故,验证了建议方案的合理性。 展开更多
关键词 交通工程 安全行驶 碰撞动力学 高速公路 道路线形
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基于赫林格-赖斯纳变分原理的一致高效无网格本质边界条件施加方法 被引量：3
5
作者 吴俊超 吴新瑜 +1 位作者 赵珧冰 王东东 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3283-3296,共14页
无网格法具有高阶连续光滑的形函数,在结构分析中呈现出显著的精度优势.但无网格形函数在节点处一般没有插值性,导致伽辽金无网格法难以直接施加本质边界条件.采用变分一致尼兹法施加边界条件的数值解具有良好的收敛性和稳定性,因而得... 无网格法具有高阶连续光滑的形函数,在结构分析中呈现出显著的精度优势.但无网格形函数在节点处一般没有插值性,导致伽辽金无网格法难以直接施加本质边界条件.采用变分一致尼兹法施加边界条件的数值解具有良好的收敛性和稳定性,因而得到了非常广泛的应用,然而该方法仍然需要引入人工参数来保证算法的稳定性.本文以赫林格-赖斯纳变分原理为基础,建立了一种变分一致的本质边界条件施加方法.该方法采用混合离散近似赫林格-赖斯纳变分原理弱形式中的位移和应力,其中位移采用传统无网格形函数进行离散,而应力则在背景积分单元中近似为相应阶次的多项式.此时的无网格离散方程可视为一种新型的尼兹法施加本质边界条件,其中修正变分项采用再生光滑梯度和无网格形函数进行混合离散,稳定项则内嵌于赫林格-赖斯纳变分原理弱形式中,无需额外增加稳定项,消除了对人工参数的依赖性.该方法无需计算复杂耗时的形函数导数,并满足积分约束条件,保证了数值求解的精度.数值结果表明,所提方法能够保证伽辽金无网格法的计算精度最优误差收敛率,与传统的尼兹法相比明显提高了计算效率. 展开更多
关键词 无网格法 赫林格-赖斯纳变分原理 本质边界条件 再生光滑梯度 变分一致性
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三维20节点六面体和10节点四面体单元的高精度中节点集中质量矩阵 被引量：1
6
作者 侯松阳 王东东 +1 位作者 吴振宇 林智炜 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2043-2055,共13页
对于工程分析中常用的三维20节点六面体和10节点四面体单元,采用行求和法得到的集中质量矩阵由于包含负质量元素,难以直接用于动力分析.虽然常用的主对角元素放大法,即HRZ方法,可以有效规避负质量元素,但是该方法仍缺乏理论层面的精度分... 对于工程分析中常用的三维20节点六面体和10节点四面体单元,采用行求和法得到的集中质量矩阵由于包含负质量元素,难以直接用于动力分析.虽然常用的主对角元素放大法,即HRZ方法,可以有效规避负质量元素,但是该方法仍缺乏理论层面的精度分析.本文首先以三维20节点六面体单元为例,构造一种包含待定参数的广义集中质量矩阵,并将HRZ集中质量矩阵作为特例涵盖其中,进而建立了20节点六面体单元广义集中质量矩阵的频率精度表达式.然后,通过参数优化,提出20节点六面体单元的中节点集中质量矩阵构造方法,并从理论上证明其精度优于HRZ集中质量矩阵.该中节点集中质量矩阵形式简单,非常便于推广到10节点四面体单元.此外,利用中节点集中质量矩阵含有主对角零质量元素的特点,通过静力凝聚建立了相应的动力分析降阶模型,在保证计算精度的同时可大幅提升计算效率.自由振动和时程分析结果均表明,对于三维20节点六面体单元和10节点四面体单元,中节点集中质量矩阵的计算精度明显高于HRZ集中质量矩阵. 展开更多
关键词 20 节点六面体单元 10 节点四面体单元 主对角元素放大法 中节点集中质量矩阵 频率精度 降阶 模型
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中空细长圆柱壳内爆机理及其诱导链式失效研究 被引量：1
7
作者 王华昆 余杨 +1 位作者 孙震洲 许伟澎 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期1208-1220,共13页
本文采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法模拟深海中空细长圆柱壳在外压作用下的内爆。通过试验数据对数值计算结果进行校准,得到内爆过程中壳体和周围流体的响应,揭示多个壳体并排布置时的流固耦合机理。计算结果表明:圆柱壳内爆是一个瞬... 本文采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法模拟深海中空细长圆柱壳在外压作用下的内爆。通过试验数据对数值计算结果进行校准,得到内爆过程中壳体和周围流体的响应,揭示多个壳体并排布置时的流固耦合机理。计算结果表明:圆柱壳内爆是一个瞬态高能动力事件,在内爆过程中,周围的流体高速涌向壳体,导致压力分布发生空间变化,进而导致相邻壳体发生预变形,这种变形增加了壳体失稳的可能性;此外,内爆壳体内表面一旦发生接触,就会导致高速流动流体撞击壳体外表面,流体动量的瞬时变化会产生向外辐射的脉冲波,且压力脉冲峰值远高于环境压力,这将使邻近壳体进一步发生变形,从而诱发链式内爆反应。 展开更多
关键词 耐压壳 流固耦合 内爆 CEL
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再生光滑梯度无网格法动力特性研究
8
作者 付赛赛 邓立克 +2 位作者 吴俊超 王东东 张灿辉 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1065-1075,共11页
无网格形函数的非多项式特性导致梯度计算复杂耗时,同时高斯积分方法不满足积分约束条件,因此传统伽辽金无网格法难以达到理论收敛率。再生光滑梯度的构造特点使其自然满足积分约束条件,并有效地避免计算无网格形函数的直接梯度,因而具... 无网格形函数的非多项式特性导致梯度计算复杂耗时,同时高斯积分方法不满足积分约束条件,因此传统伽辽金无网格法难以达到理论收敛率。再生光滑梯度的构造特点使其自然满足积分约束条件,并有效地避免计算无网格形函数的直接梯度,因而具有高效和精确的特点。为了探究再生光滑梯度无网格法的动力特性,本研究构造了基于再生光滑梯度理论的伽辽金无网格法的动力分析方法,详细研究了再生光滑梯度无网格法的动力计算精度,包括频散特性、自由振动和时程动力分析。再生光滑梯度无网格法采用再生光滑梯度替代传统的无网格形函数梯度,由于其本身与积分约束条件的内在一致性,直接采用基函数对应阶次的低阶高斯积分方法对质量和刚度矩阵进行数值积分,即可保证最优收敛率和精度。理论分析与数值计算结果均表明,再生光滑梯度无网格法的频散特性、频率收敛率和时程动力计算精度,都明显优于采用高阶高斯积分方法的传统无网格法。 展开更多
关键词 无网格法 动力分析 再生光滑梯度 收敛性 精度
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