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题名独立覆盖流形法在水工结构分析中的应用前景
被引量：1
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作者
苏海东
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机构
长江科学院材料与结构研究所
长江科学院水利部水工程安全和病害防治工程技术研究中心
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出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2019年第6期1-8,共8页
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基金
中央级公益性科研院基本科研业务费项目(CKSF2017052/CL,CKSF2016266/CL,CKSF2016022/CL,CKSF2015033/CL,CKSF2014054/CL,CKSF2013031/CL,CKSF2012011/CL)
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文摘
针对水工结构有限元分析中存在的网格剖分困难、计算精度不易控制、成果整理工作量大等问题,采用笔者前期提出的独立覆盖流形法,发展了一系列新的分析技术:基于任意形状、任意连接和任意加密的覆盖网格,在保持结构精确几何外形的条件下进行网格自动剖分,结合计算精度控制和成果自动整理,尝试了无需人工参与的自动计算,并为水工结构工程设计与工程分析的融合打下基础;采用解析解与数值解的联合计算方式,提出了坝踵、裂缝尖端等应力奇异区的求解新思路;基于独立覆盖的梁板壳分析,为精确几何的拱坝分析与体形优化、水工薄壁结构分析开辟了新的路径。将来可在模拟水工结构施工、运行过程及考虑多种非线性的仿真分析中实现自动计算,并借助新方法提供稳定可靠的数值分析成果,以实现水工结构分析的标准化、规范化和自动化。
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关键词
水工结构
独立覆盖流形法
自动网格剖分
应力奇异区
拱坝分析与体形优化
仿真分析
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Keywords
analysis of hydraulic structures
numerical manifold method based on independent covers
automatic mesh generation
stress singularity zone
analysis and shape optimization of arc dam
simulation analysis
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分类号
TB115
[理学—应用数学]
TV311
[水利工程—水工结构工程]
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题名基于任意形状网格和精确几何边界的数值计算
被引量：11
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作者
苏海东
付志
颉志强
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机构
长江科学院材料与结构研究所
长江科学院
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出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2020年第7期167-174,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51509020)
中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(CKSF2016266/CL)。
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文摘
有限元网格形状要尽可能规则,网格之间必须通过结点连接,这些要求给复杂形状求解域的数值计算带来很大的前处理工作负担,而且实际的曲线边界一般要离散成有限单元能够描述的形式,难以模拟CAD模型的精确几何。针对这些问题,基于独立覆盖流形法提出任意形状且任意连接的覆盖网格,在CAE分析中模拟CAD模型的精确几何边界及其边界条件:将求解域划分为可包含曲线边的任意形状的块体网格,可以采用单纯形解析积分和数值积分2种方式进行块体积分;仅需在积分过程中考虑块体之间的窄条形(包括曲线条)的覆盖重叠区域,而不必在计算模型中生成这些条形;通过边界条实现本质边界条件的严格施加,包括曲线上的边界条件;给出2个数值算例验证了方法的有效性。任意形状的覆盖网格将为实现基于精确几何模型的数值计算及其完全自动化的前处理开辟新的路径。
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关键词
任意形状网格
精确几何
本质边界条件
数值流形方法
独立覆盖
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Keywords
meshes with arbitrary shapes
exact geometry
essential boundary conditions
Numerical Manifold Method(NMM)
independent covers
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分类号
TB115
[理学—应用数学]
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题名基于任意网格划分的二维自动计算
被引量：9
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作者
苏海东
付志
颉志强
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机构
长江科学院材料与结构研究所
长江科学院
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出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2020年第7期160-166,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51509020)
中央级公益性科研院所基本科研业务费资助项目(CKSF2016266/CL,CKSF2017052/CL)。
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文摘
针对有限元法网格剖分和加密不方便、难以实现精确几何建模以及人工操作量大等问题,采用前期提出的独立覆盖流形法,利用其覆盖网格所具有的任意形状、任意连接和任意加密的特性,基于“凸剖分”的思路提出二维求解域的一种任意网格划分方法。在此基础上,结合前期研究的误差估计和h-p型混合自适应分析手段,尝试二维结构线弹性静力分析的自动计算,包括求解域的自动细分、多项式级数的自动升阶等过程。通过重力坝和带圆孔平板的2个算例验证了方法的可行性,其中第2个算例演示了从CAD的几何信息和计算参数输入到基于精确几何的CAE自动建模、自适应分析、成果自动输出的全过程,初步实现了CAE自动计算以及CAD与CAE的融合。
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关键词
任意形状网格
自动网格剖分
数值流形方法
CAD与CAE
独立覆盖
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Keywords
meshes with arbitrary shape
automatic mesh subdivision
Numerical Manifold Method(NMM)
CAD and CAE
independent covers
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分类号
TB115
[理学—应用数学]
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