重力坝-库水-地基相互作用分析方法比较研究

对5种不同高度的重力坝分别采用流固耦合模型与附加质量模型进行了坝体-库水系统相互作用的时域地震动分析.将这两种模型计算所得动水压力结果与Westergaard公式解析解相比较可知,约70m高的中低重力坝采用Westergaard公式计算动水压力就能满足工程实际的要求;对于160m以上的中高重力坝,采用流固耦合模型计算库水作用及坝体动力响应较为接近现实情况.从坝体频率、位移、峰值加速度(PGA)三个方面的结果可以看出,附加质量模型模拟地震条件下库水对坝体作用较流固耦合模型有一定的夸大,对中高坝而言更为显著.地基对200m级高坝库水作用的影响非常明显,在计算坝体与库水相互作用时地基作用不可忽略;对于70m高的中低坝,地基作用可以不用考虑.     

基于SBFEM的坝-库水相互作用分析

将W o lf和Song提出的比例边界有限元法(sca led boundary fin ite e lem en t m ethod,简称SBFEM)应用于坝-库水相互作用分析.在库水不可压缩假定的前提下推导了坝面动水压力与附加质量矩阵的基本方程.二维重力坝和三维拱坝坝面动水压力的算例表明,与有限元法比较,SBFEM计算精度明显提高,同时由于具有降维的特点,计算工作量也在很大程度上有所节约.还分析了库底和水面坡度变化以及水库边界形状适当变化对动水压力分布和数值大小的影响.结果表明,一般情况下水库边界的变化对动水压力的分布形状基本上不发生影响,对动水压力数值大小也影响不大.     

混凝土面板堆石坝与库水动力相互作用研究

推导了时域内求解压缩性库水与面板堆石坝相互作用的计算公式,研究了不同动力压力模型对坝水系统自振频率及实测地震作用下坝体动力反应的影响。结果表明,动力压力模型对系统频率的影响不大;坝体动力反应,威氏公式与不可压缩库水模型接近,可压缩库水模型与不考虑动力压力情况接近,地震所激起的动力压力不同模型虽有差别,但数值较小,面板堆石坝的动力分析建议采用可压缩水体动力压力模型。     

坝-库水-地基动力相互作用的界面元法

构造了一种新型单元——固体流体相互作用界面元来考虑水地基及库水与坝体的动力相互作用,建立了同时包含位移和压力为未知量的有限元公式,并通过弹性坝体、刚性地基、库底不同反射系数情况下的三角形断面重力坝坝顶加速度响应的算例,对这一方法进行了验证。     

土-结构动力相互作用数值分析方法的评述

概括了土—结构动力相互作用的数值分析方法，特别是近年来出现的一些新方法，并对各种方法进行了评述．     

库水中淤沙对刚性坝的动水压力影响

用水位移有限元分析库水底部含有淤沙对刚性坝动水压力的影响。将淤沙作为弹性材料,对材料参数和不厚度淤沙对动水压力的影响进行了详细的讨论。     

地基基础-坝体体系动力特性及地震反应分析的有限元与无限元耦合法

编制了有限元及有限元—无限元耦合计算程序,利用其分析了广西源口拱坝在有限域及无限域地基下的动力特性与动力响应,并与常规刚性地基下坝体的动力特性、动力响应进行比较,得出结论：1．弹性地基下拱坝自振频率减小、动位移最大值增大;2．耦合分析法具有较高的精度和显著的经济性,是工程应用中值得推广的一种分析方法。     

坝体-库水相互作用的流固耦合分析

采用Ansys中的声学流体单元模拟库水,进行了某重力坝与库水的流固耦合分析。考虑了库底吸收系数对坝库耦合系统动力响应的影响,计算结果表明：库底吸收性显著降低了动水压力,吸收系数越大,效果越明显;位移反应也有所减小。比较了Ansys与Adina的计算结果及效率,结果表明：两者的计算结果基本一致,Adina的计算效率高于Ansys,但Ansys的前后处理较Adina高效。     

综述土-结构动力相互作用

讨论了土-结构相互作用的基本概念,介绍了土-结构相互作用历史和发展现状,模型和研究方法,并综述各种方法的优缺点。     

综述土-结构动力相互作用

讨论了土-结构相互作用的基本概念,介绍了土-结构相互作用历史和发展现状.模型和研究方法,并综述各种方法的优缺点.     

水体位移元求解坝体与库水的动力耦合问题

从水体基本方程出发,建立Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ水体位移有限元支配方程,推导了水体位移元的基本计算公式,并对平面９结点水体位移元的自振特性和数值积分进行了深入研究,在单元劲度公式中采用降阶积分技术和引进旋转约束系数等消除全部不需要的零能振型。最后,对Ｋｏｙｉｎａ重力坝进行了地震响应分析。     

一种稳定性与精度协调一致的二阶差分格式

针对保证稳定性的二阶差分（SGSD）格式在网格Peclet数较大时会与二阶迎风（SUD）格式一样引起较严重的假扩散问题，在SGSD格式的基础上，通过引入一个与最大网格Peclet数相关的参数，提出了一种可以减少假扩散的稳定性与精度协调一致的二阶差分（SACSD）格式，应用SACSD和其他4种格式计算了两个经典流动问题，结果表明：SACSD格式的精度至少不比SGSD、CD和SUD格式低，有时甚至比QUICK格式还要高，且稳定性比QUICK格式好，SACSD格式具有较高的计算精度和很好的对流稳定性，因此在进行工程流动与换热问题的数值计算时是一种很有价值的格式。     

一种新的用于对流─扩散问题的差分格式

通过对３种常见坐标系中一维对流─扩散问题的分析，提出了一种新的差分格式．该格式具有目前普遍采用的幂律格式的一切优点，且比幂律格式更加简捷便于应用．它不采幂律格式那样，对不同的坐标系差分方程的系数具有不同的表达式，而是可以直接用于非直角坐标系．所以本文所提格式无疑是一种值得推广的新的用于对流扩散问题数值计算的差分格式．     

一类p-Laplace方程多点边值问题的数值计算

研究如下一类p-Laplace方程多点边值问题的数值计算方法:构造一类差分格式, 并对该差分格式进行误差分析和数值实验. 结果表明, 所给出的计算方法有效.     

架空索道缆索的挠度研究

本文从架空索道缆索及车厢振动系统的动力学分析的角度出发研究了架空索道缆索的挠度。它为挠度计算提供了新的更精确的算法,同时编制了可直接使用的计算机程序,提出了新的静态挠度公式及张力计算公式,列出了缆索及车厢的动力学方程并用数值方法求解,同时用单线循环式架空索道做了实验。在给定的条件下,实验结果与计算结果吻合较好,缆索最大挠度完全可以用数值计算结果代替实际值。     

三维非定常粘性流动的数值方法及其应用

提出了适用于模拟非定常三维粘性流动问题的数值计算体系，包括高速收敛稳定性好的新的ＬＵ型隐式格式，捕捉弱间断面和滑移面的高精度、高分辨率的改良型ＭＵＳＣＬＴＶＤ格式。将基于此数值模型而发展起来的非定常粘性流动通用软件应用于叶轮机械气动热力学计算，为研究内流粘性损失、激波和非定常尾涡干涉、三维分离流动，尤其为探明分离泡内部的涡结构打下了基础。此软件亦适用于叶栅设计等方面的工程应用问题     

低频弯张换能器指向性数值计算及实验测试

应用亥姆霍兹积分方程与有限元方法，建立了换能器在水中的振动方程，导出了换能器辐射声场指向性公式．实验结果表明，在谐振频率1．16kHz处，换能器水平面上的辐射指向性呈现各向均匀分布的特点，这与理论计算结果一致．     

冲击动力学中无网格法应用概述

无网格法是一种新兴发展的数值计算方法,作为有限元法的一种重要补充在冲击动力学领域得到了广泛的应用。本文从求解过程上对无网格法和有限元法进行了比对分析,针对SPH、RKPM、EFG三种典型无网格法的基本原理及其在冲击动力学方面的应用进行了阐述,并提出无网格法的发展方向。