有限元计算方法中时间步长的Newmark处理

本文采用有限元方法和Newmark方法相结合,对求解问题的空间部分用有限元离散处理,对时间部分用Newmark方法进行变换,从而对动力学问题进行计算.分析了叉指换能器的电极上的电荷分布情况与外加电压激励的关系,并对计算结果进行了分析.     

高陡边坡地下水渗流场三维有限元分析及其实例研究

复杂多变不均匀介质中各向异性地下水渗流是非线性的,采用三维有限元数值分析是处理实际多介质复杂边界条件的渗流问题的有效方法。导出了三维渗流数值模型,实现了三维渗透流动问题任意渗出面的迭代求解。通过对高陡边坡三维渗流问题的实例计算,得到了计算水平各个剖面的浸润线图,结果表明与实际情况相符,为边坡安全设计、工程处理提供依据。图6,参11。     

一种基于稀疏正则化的地下水点污染源识别法

提出了一种基于稀疏正则化的方法识别地下水点污染源。首先,对地下水一维对流-弥散方程时域有限元格式进行拉普拉斯变换得到频域方程,然后建立以l1范数项为约束的地下水点污染源识别问题的目标函数,从而克服空间分布稀疏的点污染源识别问题的不适定性;接着,利用交替优化法进行迭代求解。研究结果表明,所提方法能在噪声条件下有效识别地下水点污染源的位置和强度变化。     

复杂丘陵山区的地下水资源评价和开发利用规划──以沂源县为例

尝试用有限元对面积较大,地质、水文地质条件极其复杂的丘陵山区进行地下水资源评价．以沂源县为例．计算区的特点是灰岩区岩溶发育．局部地表水以渗漏的方式补给地下水．本文对这种情况的处理是：把渗漏带划出来．加大入渗补给系数．以保证计算值接近真实补给量．从而提高计算精度．最后用水均衡法进行验证．两者的结果基本一致．从而证明了在地质、水文地质条件极其复杂的情况下．用有限元法评价是可行的．由计算结果可知．沂源县地下水资源较丰富;并据此对计算区的地下水资源进行了合理的开发利用规划．     

地面沉降的计算理论和方法

在综合近几十年来国内外地面沉降研究资料的基础上 ,分析了由于抽取地下水引起地面沉降计算的研究现状 ,并提出了今后的发展方向。根据太原市的实际情况 ,建立了一种分析开采地下水引起地面沉降的有限元方法     

关于地下水非稳定流计算的一个初等方法

§1 引言关于地下水非稳定流的计算,通常是先写出地下水运动的偏微分方程,然后用有限单元法或差分法去解关于这个偏微分方程的混合问题。这两个方法,特别是有限单元法,用的数学较深,不易为广大地下水计算工作者所掌握。我们小组在同北京市地质局水文一大队计算地下水时共同采用了一种方法,它不通过偏微分方程,而是应用达西定律直接写出描述地下水运动的代数方程组。灵活运用这个代数方程组就可解决地下水的各种问题,例如地下水预报问题和反求水文地质参数等。叙述这个方法,只用一点微积分的知识,是一个初等方法,     

地下水渗流问题及其有限元数值模拟

推导出地下水渗流方程,并采用有限元数值方法进行了流场模拟．其中给出了二维有限元数值方法中一些可操作性参数和具体的计算方法、步骤．最后,以水坝渗流问题为数值算例,数值模拟结果良好．     

地下水模拟面向对象有限元的类设计

根据地下水模拟有限元的计算特点，依照面向对象的程序设计方法，用C 语言，建立了矩阵类、单元类、结点类、水文地质参数类、基函数类、源汇项类、有限元主类等，据此完成了地下水有限元的面向对象的程序设计。与传统的地下水有限元程序相比，程序更易重用、维护、扩充，便于与地下水模拟的其他程序集成。     

静电磁问题的有限元并行数值模拟

有限元方法FEM（Finite Element Method）是近似求解数理边值问题的一种数值技术,它在计算电磁学中有着非常重要的应用,但当问题规模较大时或计算量较大时,传统单机FEM难以胜任.文章在基于消息传递（MPI）的分布式并行系统上,采用有限元方法对静电磁问题进行并行求解.共轭梯度法作为一种实用的迭代法可以充分利用有限元方法形成的系数矩阵的稀疏性,不需预先估计别的参数就可以计算,预处理共轭梯度法通过降低系数矩阵的条件数,可以进一步加快收敛速度.并行计算技术的运用减少了计算时间并扩展了可处理问题的规模.结果表明,将并行技术应用于电磁有限元计算是有效且可行的.     

多语言编程在边坡有限元可靠度分析中的应用研究

文章采用多语言联合编程的方法进行边坡稳定的有限元可靠度分析.前处理部分采用的是有限元通用分析软件ANSYS的APDL语言,用其编写的程序模块可方便地用于有限元网格的划分,以得到有限元计算所需的结点坐标信息、单元结点编号信息、约束结点自由度信息等内容;有限元主程序采用的是VISUAL FORTRAN语言,它可进行基于强度折减法及基于滑面应力分析法的边坡稳定定值法有限元计算,以求解边坡的安全系数及其对应的滑面位置;亦可进行基于强度折减法及基于滑面应力分析法的边坡稳定有限元可靠度计算,以求解边坡的可靠指标及其对应的滑面位置;后处理部分采用的是MATLAB语言,它可方便灵活地绘制网格图、等值线图、滑面位置图及曲线图等各种图形.各种语言之间通过文本文件进行数据的传递,不必另外编写各语言间的接口程序.     

块体表面裂纹应力强度因子有限元方法研究

研究三维表面裂纹建模及其计算精度问题. 采用有限元方法,对奇异单元和J积分两种求解裂纹强度因子方法的计算精度进行研究,并进一步研究了计算精度对网格密度和网格形式的依赖程度. 研究发现,对奇异单元法而言,影响计算结果准确度的主要原因是裂纹尖端区的尺寸,网格密度的影响不大;对J积分法而言,网格形式和网格密度的影响都不大,适合处理复杂结构的应力强度因子计算.     

基于区域分解法的地下水有限元并行数值模拟

地下水系统概念的出现对地下水模拟技术、地下水决策支持管理提出了新的要求，比如地下水系统中同时包含包气带模型和饱和带模型，或在饱和带中同时出现孔隙介质模型和裂隙介质模型，更可能在建造地下水模型的同时必须结合考虑地表水模型，所有的这些顾虑和可能均会使模型复杂化，且不说用目前流行的数值方法难于求解，就算能求解也势必造成计算工作量的剧增，这就需要借助高性能计算机来担任这项工作．相对于代价高昂的共享内存多处理器技术，基于分布式模型的机群计算技术为此项工作的实现提供了可能．讨论了如何利用机群计算技术，实现地下水有限元并行数值模拟．从地下水有限元模型的并行求解可能、基于区域分解法的并行算法、并行编程以及并行计算的实现各方面着手，系统地阐述了地下水有限元并行模拟的关键技术，并将该方法应用于一个理想的地下水溶质运移模型中，取得了成功．还讨论了方法的应用前景，包括利用机群计算技术实现对整个流域的地下水进行准实时模拟，为地下水调度提供决策依据．     

焊接过程有限元分析

从简单模型出发, 研究焊接模拟中移动热源、相变潜热、材料特性参数、焊缝的依次生成等问题的处理方法。利用有限元软件对焊接过程的温度场、残余应力场进行了分析,计算结果与理论分析一致。其中用到的先计算温度场, 再用间接法计算结构场的方法,减少了分析的非线性, 极大地提高了计算效率, 该方法在复杂模型中表现更加显著。     

地下水水质污染问题数学模型的混合元—特征有限元方法

本文讨论并描述了地下水水质污染问题数学模型中的一类非线性耦合方程组的混合元－特征有限元方法，构造了问题的混合元－特征有限元全离散格式，利用椭圆投影主其误差估计，建立了计算式在Ｈ＾１模意义下的最优阶误差估计。     

中子测井问题的有限元模拟

在测井条件下,系统研究了输运方程的Galerkin变分问题的有限元求解过程。提出了对二维、三维测井区域都适用的有限元剖分方法,在中子测井问题的有限元模拟程序中实现了稳态与非稳态问题的统一处理。计算实例验证了该方法的有效性。     

渗流对深基坑工程的影响研究

依托实际工程,对某河口防潮闸围堰进行了土的渗透特性试验研究,为流固耦合有限元分析提供依据;采用有限元方法进行了数值模拟,研究地下水对深基坑工程的影响,结果表明考虑渗流应力耦合作用的计算结果与实测资料吻合较好,该方法是较为合理的.     

求解地下水不稳定流问题的拉普拉斯变换有限元方法

本文探讨了求解地下水不稳定流问题的拉普拉斯变换有限元方法的原理及步骤,通过对理想模型的计算,并与解析解结果进行比较,结果表明这种方法是有效的。图2,表3,参3。     

地浸采铀地下水污染综合治理研究进展

在地浸采铀工作中,无论是采用酸法浸出还是碱法浸出,都对地下水环境有不同程度的污染。随着＂绿色矿山＂＂和谐矿山＂概念的提出,地浸铀矿山地下水污染物的综合治理迫在眉睫。在介绍地浸采铀矿山地下水污染的实时监测与污染范围确定方法研究现状基础上,重点综述了地浸采铀矿山地下水污染综合治理的方法,如净化法、沉淀处理法、吸附法、有机溶剂萃取法及膜处理技术等,对生物修复技术的研究前景进行了展望。     

分布存储环境并行有限元研究进展

详细评述了近10年来国内外分布存储环境下并行有限元的研究态势．认为实现分布存储环境下有限元并行化的策略可以归结为基于并行数值分析方法和基于物理分割构造的并行有限元两类．其中，前者的实现方式有直接利用并行数值分析工具软件包和分割系统方程并行求解的策略；后者的策略则有子结构法、单元逐集(EBE)法以及单元重组(FETI)法．对于物理非线性和动力问题，现行的处理方法都是利用静力解法叠代计算实现．以这些分析为基础，进一步分析了机群(COW)环境下实现大规模并行有限元计算的可行性。     

二阶非线性椭圆问题的自适应有限元方法

有限元方法的计算效率在很大程度上取决于离散网格的好坏,自适应有限元方法能够根据单元上解的误差而自动生成合适网格。对于一类非线性椭圆问题,研究了一种基于重构型后验误差估计子的自适应有限元算法。数值实验表明,这一算法对于求解这类非线性椭圆问题是十分有效的。