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连续-非连续问题的数值流形方法及其应用研究

专 业: 水工结构工程
关键词: 水工结构 数值流形方法 地下洞室 岩体边坡 洞室开挖 边坡稳定
分类号: TV31  TP311.1
形 态: 共 76 页 约 49,780 个字 约 2.381 M内容
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内容摘要


在水工结构稳定和强度的分析中经常遇到连续-非连续问题,如坝体开裂、水力劈裂、水库边坡的滑动等。

有限元法FEM适用于连续问题的分析,而离散元DEM和非连续变形分析DDA则适用于非连续问题分析。

数值流形方法NMM作为一种新的数值方法,能够把有限元法与非连续变形分析方法有机地结合在一起,统一分析连续-非连续问题。

本文主要研究适用于连续-非连续问题的数值流形方法,完善其理论和应用技术,并探讨其在解决水利工程实际问题中的应用技术。

主要成果如下:1 从理论上探讨了基于规则三角形数学网格、考虑材料分界线和裂隙影响的数学覆盖系统,完善了基于三角形数学网格的数值流形覆盖生成系统,开发了相应的计算程序。

完善后的数值流形覆盖系统,能更好地适应工程中复杂的分区情况。

2 采用变材料力学参数方法模拟介质中的孔洞,实现了地下洞室开挖过程的模拟,并完善了计算程序。

重力坝应力分析,地下洞室围岩应力分析和岩体边坡稳定分析等算例表明,计算结果符合一般规律,程序是正确的。

另外还分析了数值流形单元大小对计算结果的影响。

3 运用所研制的数值流形方法程序,考虑防渗面板、浆砌石等材料分区以及廊道等的影响,研究了东方红浆砌石重力坝的变形和应力。

考虑降雨入渗的影响,分析了粤赣上陵至埔前段高速公路某岩体边坡的稳定性,并确定了该岩体边坡发生滑动的极限内摩擦角。

研究成果表明,计算程序可以分析连续-非连续问题,可适用于小变形和大变形情况..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1引言
1.2常用数值模拟方法简介
1.3数值流形方法的研究进展
1.4论文的研究目的与内容
第二章 数值流形方法的基本理论
2.1数值流形方法的覆盖系统
2.2有限覆盖上的覆盖函数、权函数及总体函数
2.3以有限元网格为数学覆盖的流形方法覆盖系统
2.4基于有限元网格的数值流形方法
2.5数值流形方法的总体控制方程
2.6有限单元覆盖的单元矩阵
2.7接触判断
2.8积分方法
2.9本章小结
第三章 数值流形方法程序及其完善
3.1含裂隙及材料分界线的数值流形覆盖系统
3.2程序及完善
3.3算例
3.4本章小结
第四章 工程应用
4.1重力坝应力和变形分析
4.2岩体边坡稳定分析
4.3本章小结
第五章 总结与展望
5.1总结
5.2展望
参考文献

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中图分类: > TV31 > 工业技术 > 水利工程 > 水工结构 > 结构理论和计算
其他分类: > TP311.1 > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程

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