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81.
Three‐dimensional simulations of tensile cracks in geomaterials by coupling meshless and finite element method
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Failure in geotechnical engineering is often related to tension‐induced cracking in geomaterials. In this paper, a coupled meshless method and FEM is developed to analyze the problem of three‐dimensional cracking. The radial point interpolation method (RPIM) is used to model cracks in the smeared crack framework with an isotropic damage model. The identification of the meshless region is based on the stress state computed by FEM, and the adaptive coupling of RPIM and FEM is achieved by a direct algorithm. Mesh‐bias dependency, which poses difficulties in FEM‐based cracking simulations, is circumvented by a crack tracking algorithm. The performance of our scheme is demonstrated by two numerical examples, that is, the four‐point bending test on concrete beam and the surface cracks caused by tunnel excavation. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
82.
83.
建立了基于无结构三角网格下采用有限体积法求解的二维水动力学模型,用于模拟溃坝洪水在复杂边界及实际地形上的流动过程。该模型采用Roe格式的近似Riemann解计算界面水流通量,结合空间方向的TVD-MUSCL格式及时间方向的预测-校正格式,可使模型在时空方向具有二阶计算精度。模型中引入最小水深概念,提出了有效的干湿界面处理方法。模拟了理想条件下溃坝水流过程,研究不同最小水深取值对干河床上洪水演进的影响,并用两组简单溃坝水流的水槽试验资料对模型进行验证。采用该模型模拟了实际溃坝洪水的流动过程,所得计算结果与实测资料及已有模型计算结果较为符合。 相似文献
84.
在路基工程中,计算填挖方量的传统方法误差大效率低,该文针对其主要影响因素提出了一种按断面上设计线和地面线的横坐标是否单调进行分类的计算方法。文章首先给出了能够反应填挖属性的一个更简形式的凹凸多边形面积计算公式,然后提出了在横标单调条件下的求交追赶算法,最后介绍了非单调条件下的填挖区域分割与面积计算方法。该方法实现了填挖方量的精确计算,较好地满足了工程概算要求,同时有效提高了设计效率。 相似文献
85.
A new formulation of the element‐free Galerkin (EFG) method is developed for solving coupled hydro‐mechanical problems. The numerical approach is based on solving the two governing partial differential equations of equilibrium and continuity of pore water simultaneously. Spatial variables in the weak form, i.e. displacement increment and pore water pressure increment, are discretized using the same EFG shape functions. An incremental constrained Galerkin weak form is used to create the discrete system equations and a fully implicit scheme is used for discretization in the time domain. Implementation of essential boundary conditions is based on a penalty method. Numerical stability of the developed formulation is examined in order to achieve appropriate accuracy of the EFG solution for coupled hydro‐mechanical problems. Examples are studied and compared with closed‐form or finite element method solutions to demonstrate the validity of the developed model and its capabilities. The results indicate that the EFG method is capable of handling coupled problems in saturated porous media and can predict well both the soil deformation and variation of pore water pressure over time. Some guidelines are proposed to guarantee the accuracy of the EFG solution for coupled hydro‐mechanical problems. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
86.
运用分形几何原理,提出了量化地图图斑形状特征的分形模型,讨论了模型中的参数──形状因子和分维的意义及求法,给出了制图现象形状特征量化的一种新途径。 相似文献
87.
复杂区域自适应三角形网格全自动生成方法 总被引:10,自引:4,他引:10
为了使用自适应有限单元法求解岩土工程问题,本文在行被法的基础上,提出了一种适用于多介质复杂区域的三角形网格全自动生成方法。文中给出三个工程算例. 相似文献
88.
自适应网格在大气海洋问题中的初步应用 总被引:15,自引:4,他引:15
自适应网格法是80年代兴起的通过求解椭圆型方程的边值问题来数值生成网格的一种新方法。它是在任意形状的区域上求偏微分方程的数值解的一种非常有效的工具。该方法抛弃了等距均匀的差分网格,代之以能够自动地适应所研究问题中解的特征的疏密程度不均的曲线网格。如在边界上计算网格与实际边界相重合,在区域内部可任意调节网格点的疏密程度等。本文扼要地介绍了自适应网格的原理及其构造方法。并将其应用于生成南海区域的计算网格以及数值预报台风路径的自适应网格。 相似文献
89.
通用三维GIS场数据模型研究与实践 总被引:1,自引:0,他引:1
随着三维地理信息系统(geographic information system,GIS)应用的发展,空中电磁信号场、空气与水体污染场、地下地质属性场等连续、非匀质的三维空间属性场数据进行建模、可视化与分析计算对GIS基础软件提出了新的挑战。已被广泛应用的TIN(triangulated irregular network)与栅格数据属于表面模型,通常用来表达二维场数据,其中由TIN组成的封闭表面可用于表达三维体,但两者都无法描述非匀质、连续变化的三维属性场。探讨了在通用GIS基础软件中基于TIN和Grid进行升维表达,实现不规则四面体网格(tetrahedralized irregular mesh,TIM)和体元栅格(voxel grid)两大类三维空间场数据模型,分析了两类数据模型的特点,探讨了三维场数据在可视化和分析计算方面的关键技术,实现了基于TIM与体元栅格表达和应用三维GIS场数据,完善了GIS三维数据模型体系,实现了空/天、地表、地下全空间的一体化表达、模拟与分析计算。 相似文献
90.
This paper proposes a non‐iterative time integration (NITI) scheme for non‐linear dynamic FEM analysis. The NITI scheme is constructed by combining explicit and implicit schemes, taking advantage of their merits, and enables stable computation without an iteration process for convergence even when used for non‐linear dynamic problems. Formulation of the NITI scheme is presented and its stability is studied. Although the NITI scheme is not unconditionally stable when applied to non‐linear problems, it is stable in most cases unless stiffness hardening occurs or the problem has a large velocity‐dependent term. The NITI scheme is applied to dynamic analysis of the non‐linear soil–structure system and computation results are compared with those by the central difference method (CDM). Comparison shows that the stability of the NITI scheme is superior to that of the CDM. Accuracy of the NITI scheme is verified because its results are identical with those by the CDM in which the time step is set as 1/10 of that for the NITI scheme. The application of the NITI scheme to the mesh‐partitioned FEM is also proposed. It is applied to dynamic analysis of the linear soil–structure system. It yields the same results as a conventional single‐domain FEM analysis using the Newmark β method. This result verifies the usability of mesh‐partitioned FEM analysis using the NITI scheme. Copyright © 2003 John Wiley& Sons, Ltd. 相似文献