非均质饱和多孔介质论文-赵康,郑晓丽,陈冲,商建英

非均质饱和多孔介质论文-赵康,郑晓丽,陈冲,商建英

导读:本文包含了非均质饱和多孔介质论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:非均质性,保守溶质,蒙脱石胶体,穿透曲线

非均质饱和多孔介质论文文献综述

赵康,郑晓丽,陈冲,商建英[1](2018)在《非均质性对保守溶质及蒙脱石胶体在饱和多孔介质中运移的影响》一文中研究指出选取2种粒径玻璃珠构建6种不同构型的柱子(2个均质和4个非均质),研究了饱和条件下多孔介质构型对保守溶质和蒙脱石胶体运移的影响。结果表明:在2种均质介质中,保守溶质的穿透曲线相似且对称,蒙脱石胶体在大粒径玻璃珠中的移动性更强。当介质中存在大孔隙通道时,优先流现象的出现会加速保守溶质和蒙脱石胶体的迁移,大孔隙通道与周围介质交界面越大保守溶质和蒙脱石胶体的拖尾现象越明显且穿透峰较低。在大、小粒径玻璃珠均匀混合填装的柱子中,保守溶质穿透曲线形状与均质柱子相似,蒙脱石胶体的移动性介于大、小粒径玻璃珠均匀填装的柱子之间。蒙脱石胶体在玻璃珠分层填装的柱子中,大粒径与小粒径交界面区域会有更多的蒙脱石胶体滞留。研究表明非均质性对保守溶质和蒙脱石胶体在土壤和地下环境中的运移过程有重要的影响。(本文来源于《水土保持学报》期刊2018年03期)

闫启方,刘林超,牛洁楠[2](2018)在《基于多孔介质理论的径向非均质饱和土中管桩的扭转振动》一文中研究指出运用多孔介质理论和多圈层法研究了径向非均质饱和土中单个管桩的扭转振动.考虑管桩桩周饱和土的非均质特性,将管桩桩周饱和土划分为扰动区域和未扰动区域,建立了径向非均质饱和土中单个管桩的扭转振动模型.基于Novak薄层法和多圈层法,利用数学物理方法求解了桩芯饱和土和桩周饱和土扰动区域、未扰动区域的扭转振动,并考虑土体边界条件和各圈层间的连续性条件建立了径向各圈层扭转剪切刚度的递推公式.考虑桩周饱和土和桩芯饱和土对管桩的动力作用,建立了管桩的扭转振动方程,得到了管桩桩顶的扭转复刚度.运用数值算例进行了对比分析和讨论.结果表明:研究饱和土中管桩扭转振动时需要考虑桩周饱和土的径向非均质性,高频时不应忽略液相的影响,在进行桩基设计时应重点关注管桩的几何尺寸.(本文来源于《信阳师范学院学报(自然科学版)》期刊2018年02期)

卢梦凯,郑勇刚,张洪武[3](2016)在《非均质饱和多孔介质弹性固结和动力学行为的多尺度分析方法》一文中研究指出为了准确高效地求解非均质饱和多孔介质弹性固结与动力学问题,提出了1种广义耦合多尺度有限元方法。多尺度数值基函数基于饱和多孔介质u-p形式控制方程离散后的单胞等效刚度阵进行构造,所获得的耦合基函数考虑了固相与液相之间的耦合效应及动力学效应,可以直接高效地双向传递粗尺度与细尺度之间的信息。对强非均质问题,利用多节点粗单元技术来获得高阶的数值基函数。最后通过固结与动力学分析算例,并与传统有限元进行比较,验证了所提出方法在处理非均质饱和多孔介质弹性固结与动力学问题时的有效性与高效性。(本文来源于《中国科技论文》期刊2016年17期)

张洪武,卢梦凯,郑勇刚[4](2016)在《非均质饱和多孔介质弹塑性动力分析的广义耦合扩展多尺度有限元法》一文中研究指出针对非均质饱和多孔介质弹塑性动力问题分析提出了一种广义耦合扩展多尺度有限元方法。首先,提出了基于细尺度等效刚度阵的粗尺度单元数值基函数构造方法,并给出了构造数值基函数的一般公式,所构造的耦合数值基函数有效考虑了动力相关效应与固液之间的耦合效应。其次,针对弹塑性非线性问题迭代求解,给出了基于摄动方法的位移与孔隙压强降尺度计算修正方案。最后,针对材料的强非均质特征,利用多节点粗单元技术来提高多尺度有限元方法的计算精度。通过与基于精细网格的传统有限元分析结果对比,验证了本文所提出方法的有效性与高效性。(本文来源于《计算力学学报》期刊2016年04期)

刘林超,闫启方,刘滕,陈晴晴[5](2015)在《基于多孔介质理论的非均质饱和土中单桩的纵向振动》一文中研究指出为了考虑桩周土体沿径向的非均质特性,将桩周饱和土划分为内域饱和土和外域饱和土两部分,运用多孔介质理论和桩基动力学理论建立径向非均质饱和土-桩动力相互作用模型.在此基础上,利用Novak平面假定和数学物理方法并考虑桩-土系统的连续性条件和边界条件,求解了非均质饱和土中单桩的纵向振动,并得到了桩顶的复刚度.通过数值算例考察了内、外域饱和土力学性质的差异对单桩纵向振动的影响.研究表明,桩周饱和土弱化范围内、外域剪切模量比和密度比对桩纵向振动影响较大,而内、外域液固耦合系数的差异几乎没有影响.(本文来源于《河南大学学报(自然科学版)》期刊2015年03期)

付振东[6](2010)在《非均质饱和多孔介质准静态行为分析的耦合多尺度及耦合升尺度有限元法》一文中研究指出在科学研究和实际工程当中,我们遇到的许多问题都具有非均质以及多尺度的性质,如地下水在非均质地层介质中的渗流、复合材料中的热传导、非均质材料在外部载荷作用下的变形等。使用常规数值算法在解析介质非均质性的细网格模型上求解这些问题时,常常会由于自由度数太大导致计算量过大而遇到困难。因此,人们发展了许多种多尺度和升尺度算法,用以在适合进行数值分析的粗网格模型上求解这些问题,如多尺度有限元法(MSFEM)以及各种升尺度算法等。如今对这类算法的研究已经形成了一个广泛的研究领域。与此同时,在常见的实际工程问题当中,多种物理现象常常是耦合在一起的。以地下水、石油、天然气等资源的开采和地面高大建筑物的压力等因素造成的地面沉降为例,岩土介质的变形通常伴随着孔隙流体的流动、热量和物质的传输、污染物的传输以及各种物理与化学反应等现象。此类问题的控制方程往往具有多相多场耦合特征,使用传统数值算法求解时,由于非均质及多尺度特性的存在,为了获得有意义的解,需要在反映非均质性质的细尺度模型上求解,这将导致此类耦合问题求解的计算量和存储需求过大,乃至无法求解。多尺度分析方法是解决此类问题的一种有效方法,到目前为止,国内外已发展了多种求解单一物理场问题十分有效的多尺度或升尺度算法;然而,对于多相与多物理场耦合作用问题,由于问题的复杂性,其多尺度计算方法方面的成果还相对较少,发展求解大规模非均质多相多物理场耦合问题的多尺度或升尺度计算方法仍是需要深入研究的课题,相关研究工作具有重要的理论意义与工程应用价值。为了实现这一目的,本文发展了耦合多尺度、扩展多尺度以及耦合升尺度有限元法求解框架,在便于进行数值模拟的粗网格模型上求解工程中常见的大规模非均质流固耦合问题。与常规数值算法相比,应用这叁种数值算法求解非均质耦合问题时,可以较大程度地降低计算量,减少存储需求。首先,本文发展了耦合多尺度有限元法(CMSFEM)用于在粗网格模型上求解非均质饱和多孔介质在外载荷作用下的变形与固结问题。在CMSFEM中,基于多尺度有限元法(MSFEM)的基本思想,构建了饱和多孔介质流体相多尺度基函数,与MSFEM不同,CMSFEM还构建了在粗网格单元上用于固相位移场插值的多尺度基函数;在此基础上,采用超样本技术来提高多尺度基函数的计算精度。在所构造的基函数的基础上,非均质多相耦合问题细网格有限元模型就可以转化为粗网格模型进行求解,在这一方法中,非均质饱和多孔介质各非均匀参数场如渗透率、弹性模量、密度、孔隙率等,均得到了考虑。本文给出了多个数值算例,并与传统有限元法在细网格模型上求得的结果进行了比较,结果显示,耦合多尺度有限元法可以被成功地用来求解非均质流固耦合问题,与传统有限元法相比,极大地降低了存储需求和计算量。其次,本文发展了扩展多尺度有限元法(EMSFEM)作为在粗尺度模型上求解非均质问题的一般性多尺度算法。算法中构建了新型的固相位移场多尺度基函数,使用超样本技术为多尺度基函数建立振荡边界条件,对处于模型边界上的粗网格单元,采用修正的超样本技术形成超样本单元;在多尺度基函数中,通过引入不同方向位移之间的耦合作用项,使得多尺度单元成为混合插值型单元,提高了多尺度基函数对材料非均质特性.的模拟能力,大大提高了传统多尺度有限元法的计算精度。文中给出多个算例,并与传统有限元法进行比较,结果显示,作为求解非均质问题的一般性多尺度算法,扩展多尺度有限元法可以被成功地用来求解单相非均质介质以及非均质饱和多孔介质固结问题,与传统有限元法相比,在保证一定计算精度的同时,降低了计算量和存储需求。最后,本文发展了耦合升尺度有限元法(CUFEM)用于在粗网格模型上求解非均质饱和多孔介质在外载荷作用下的变形与固结问题。它同样也是一个求解多场耦合问题的的有效算法,本文使用CUFEM求解非均质饱和多孔介质的固结问题以说明其基本求解过程。在CUFEM中,首先求解非均质饱和多孔介质粗网格模型上的每个粗网格单元计算的等效渗透率张量和等效弹性模量张量,并进一步利用超样本技术提升等效参数的计算精度。在粗网格单元宏观矩阵的计算过程中,使用常规有限元形函数在粗网格单元上进行数值积分的方法来考虑非均质标量参数场所带来的非均质性,如密度、压缩系数等。文中给出了具体数值算例以验证算法的有效性。算例分析表明,由耦合升尺度有限元法在粗网格模型上求得的结果与常规有限元法在细网格模型上求解所得结果吻合较好,与耦合多尺度有限元法以及扩展多尺度有限元法一样,耦合升尺度有限元法在粗网格模型上求解非均质问题时,较大程度地减少了计算量和存储需求。(本文来源于《大连理工大学》期刊2010-03-01)

贺新光,任理[7](2009)在《求解非均质多孔介质中非饱和水流问题的一种自适应多尺度有限元方法——Ⅱ.数值结果》一文中研究指出为了验证作者在本文第Ⅰ部分所提出的自适应多尺度有限元方法的有效性与精确性,在第Ⅱ部分对水力参数是随机生成的呈对数正态分布的非饱和水流问题进行了数值试验。数值算例分别考虑了具有各向同性和各向异性相关结构的水力参数场。计算结果表明:自适应多尺度有限元方法的粗尺度解与参考的细尺度解之间具有很好的一致性:在Dirichlet和Neumann入渗上边界条件下,在粗网格中该方法能够有效地抓住细尺度解的大尺度结构,而且,在每一时间步,只有大约1/6的多尺度基函数需要重新计算。此外,还进一步地讨论了自适应粗网格方法的收敛性和重构细尺度解的可比性。数值结果表明:随着粗网格被细分,粗尺度解将收敛到细尺度的参考解,而重构的细尺度解可以很好地近似参考的细尺度解。(本文来源于《水利学报》期刊2009年02期)

贺新光,任理[8](2009)在《求解非均质多孔介质中非饱和水流问题的一种自适应多尺度有限元方法——Ⅰ.数值格式》一文中研究指出为了有效地模拟跨越多个尺度的非均质多孔介质中的非饱和水流问题,本文提出一种自适应多尺度有限元方法。该方法能在一个粗尺度网格上精确而有效地获得具有非均质系数的非饱和水流方程的粗尺度解。其基本思路是使用修改的皮卡迭代格式来处理方程中的非线性性和构造一种自适应多尺度基函数来捕捉方程系数中的时空变异性。本文详细地描述了构造这一方法的原理并且给出了一种相应的算法。(本文来源于《水利学报》期刊2009年01期)

非均质饱和多孔介质论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

运用多孔介质理论和多圈层法研究了径向非均质饱和土中单个管桩的扭转振动.考虑管桩桩周饱和土的非均质特性,将管桩桩周饱和土划分为扰动区域和未扰动区域,建立了径向非均质饱和土中单个管桩的扭转振动模型.基于Novak薄层法和多圈层法,利用数学物理方法求解了桩芯饱和土和桩周饱和土扰动区域、未扰动区域的扭转振动,并考虑土体边界条件和各圈层间的连续性条件建立了径向各圈层扭转剪切刚度的递推公式.考虑桩周饱和土和桩芯饱和土对管桩的动力作用,建立了管桩的扭转振动方程,得到了管桩桩顶的扭转复刚度.运用数值算例进行了对比分析和讨论.结果表明:研究饱和土中管桩扭转振动时需要考虑桩周饱和土的径向非均质性,高频时不应忽略液相的影响,在进行桩基设计时应重点关注管桩的几何尺寸.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

非均质饱和多孔介质论文参考文献

[1].赵康,郑晓丽,陈冲,商建英.非均质性对保守溶质及蒙脱石胶体在饱和多孔介质中运移的影响[J].水土保持学报.2018

[2].闫启方,刘林超,牛洁楠.基于多孔介质理论的径向非均质饱和土中管桩的扭转振动[J].信阳师范学院学报(自然科学版).2018

[3].卢梦凯,郑勇刚,张洪武.非均质饱和多孔介质弹性固结和动力学行为的多尺度分析方法[J].中国科技论文.2016

[4].张洪武,卢梦凯,郑勇刚.非均质饱和多孔介质弹塑性动力分析的广义耦合扩展多尺度有限元法[J].计算力学学报.2016

[5].刘林超,闫启方,刘滕,陈晴晴.基于多孔介质理论的非均质饱和土中单桩的纵向振动[J].河南大学学报(自然科学版).2015

[6].付振东.非均质饱和多孔介质准静态行为分析的耦合多尺度及耦合升尺度有限元法[D].大连理工大学.2010

[7].贺新光,任理.求解非均质多孔介质中非饱和水流问题的一种自适应多尺度有限元方法——Ⅱ.数值结果[J].水利学报.2009

[8].贺新光,任理.求解非均质多孔介质中非饱和水流问题的一种自适应多尺度有限元方法——Ⅰ.数值格式[J].水利学报.2009

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