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

发布时间：2019-01-04 13:56

【摘要】：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。
[Abstract]:In order to solve the elastic consolidation and dynamics problems of heterogeneous saturated porous media accurately and efficiently, a generalized coupled multi-scale finite element method is proposed. The multiscale numerical basis function is constructed on the basis of the unit cell equivalent stiffness matrix of the u-p control equation in saturated porous media. The coupling basis function takes into account the coupling effect between solid and liquid phase and the dynamic effect. The information between coarse scale and fine scale can be transferred directly and efficiently in both directions. For strongly heterogeneous problems, the multinode rough element technique is used to obtain higher order numerical basis functions. Finally, the effectiveness and efficiency of the proposed method in dealing with the elastic consolidation and dynamic problems of heterogeneous saturated porous media are verified by a numerical example of consolidation and dynamics analysis and comparison with the traditional finite element method.
【作者单位】： 大连理工大学工程力学系;
【基金】：高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20130041110050) 国家自然科学基金资助项目(11232003)
【分类号】：O343.7;O302

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张洪武;饱和多孔介质分析解的唯一性与应变局部化分岔[J];力学学报;2000年06期

2 何录武;董亮亮;;热局部非平衡条件下含球形空洞流体饱和多孔介质的孔隙压力和热应力分析[J];力学季刊;2010年04期

3 张引科,昝会萍,黄义;半空间各向同性弹性饱和多孔介质非轴对称动力响应分析[J];陕西师范大学学报(自然科学版);2001年04期

4 刘凯欣,刘颖;液饱和多孔介质中三维应力波的传播[J];力学学报;2003年04期

5 苗天德，朱久江，，丁伯阳;对饱和多孔介质波动问题中本构关系的探讨[J];力学学报;1995年05期

6 张引科,昝会萍,黄义;求解弹性饱和多孔介质半空间非轴对称动力问题的传递矩阵法[J];陕西师范大学学报(自然科学版);2000年02期

7 陈星欣;白冰;蔡奇鹏;;饱和多孔介质中颗粒释放-迁移问题的理论求解[J];中国科学:技术科学;2014年06期

8 何录武;张亚;周敏;;热/冷对流边界条件下含柱形空洞流体饱和多孔介质的应力分析[J];力学季刊;2011年04期

9 周雷;张洪武;;饱和多孔介质动力分析的数值流形单元[J];工程力学;2006年09期

10 刘颖,刘凯欣;横观各向同性含液饱和多孔介质中应力波传播的特征分析[J];应用数学和力学;2004年06期

相关会议论文 前4条

1 卢梦凯;张洪武;郑勇刚;;饱和多孔介质接触分析的两相物质点法研究[A];中国计算力学大会'2010（CCCM2010）暨第八届南方计算力学学术会议（SCCM8）论文集[C];2010年

2 王华青;田家勇;;流体饱和多孔介质的声弹性理论研究[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年

3 祝彦知;仲政;;正交各向异性含液饱和多孔介质三维黏弹性动力分析[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年

4 刘占芳;冯晓伟;;饱和多孔介质中的应变局部化分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

相关博士学位论文 前3条

1 李保忠;非饱和多孔介质中波的传播[D];浙江大学;2007年

2 刘颖;冲击载荷作用下含液饱和多孔介质中应力波传播问题的研究[D];大连理工大学;2002年

3 贺英;流体饱和多孔介质弹性波方程正反演方法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

相关硕士学位论文 前8条

1 王筠;非饱和多孔介质一维瞬态响应半解析研究[D];浙江大学;2013年

2 苗波阳;饱和多孔介质动力分析的耦合双域物质点法[D];大连理工大学;2015年

3 陆春华;液饱和多孔介质动力响应的弹塑性有限元分析[D];重庆大学;2004年

4 赵王刚;饱和多孔介质中弹性波的数值模拟[D];兰州理工大学;2014年

5 姜乃斌;弹粘塑性饱和多孔介质动力响应的有限元分析[D];重庆大学;2005年

6 戴清晨;含圆柱形/球形空洞饱和多孔介质的化学—热应力分析[D];华东理工大学;2014年

7 高菲;饱和多孔介质大变形动力及接触分析的耦合对流粒子域插值物质点方法[D];大连理工大学;2012年

8 周敏;饱和多孔介质Biot和TPM理论的比较性研究分析[D];华东理工大学;2012年

本文编号：2400377