映射动力无穷元及其特性研究

本文提出了一种映射动力无穷元,这种单元不仅可以表征在均匀介质中传播的不同波数的波,而且可以模拟地基中不同介质内的波的传播特性。文中通过定义无穷元在局部坐标系中的波数(名义波数)β和在整体坐标系中的波数(介质中的实际波数)β_G,使得:1.整体坐标系中不同波数的无穷元均可用在局部坐标系中具有同一名义波数β的无穷元来模拟。这一模拟是通过改变无穷元边中点的整体坐标以及引入适当的过渡单元来实现的。2.适当地改变有限元与无穷元连接边界的法线方向与无穷元各节点在整体坐标系中的相对位置,还可以改变波在整体坐标系中的传播方向,从而为模拟不同方向传播的波提供了一种简便的技术。文中最后给出了无穷元在整体坐标系中常用的几种单元形态及其传波特性,并用算例对其精度进行了验证。