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用于分析层状流体饱和多孔弹性介质动态特性的DQEM。 (英语) Zbl 1398.74099号

摘要:基于de Boer提出的多孔介质理论,首次建立了层状空间轴对称流体饱和多孔弹性体的控制微分方程,给出了层间合适的界面条件。然后,发展了一种微分求积元方法(DQEM),并分别应用DQEM和二阶后向差分格式在时空域离散问题的控制微分方程。为了证明本文分析的有效性,对饱和多孔介质的动力响应进行了分析,并将所得数值结果与现有的分析结果进行了直接比较。考虑了单元数和网格点数对数值结果收敛性的影响。最后,研究了层状饱和流体弹性土柱在水压和动载荷作用下的动力特性,并详细考虑了材料参数的影响。从上述数值结果可以看出,DQEM具有计算量小、稳定性和收敛性好、精度高等优点,是解决土力学问题,特别是不连续性问题的一种非常有效的方法。

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74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
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参考文献:

[1] Biot M.A.:三维固结的一般理论。J.应用。物理学。12, 155–164 (1941) ·doi:10.1063/1.1712886
[2] Bowen R.M.:使用混合物理论的可压缩多孔介质模型。国际工程科学杂志。20, 697–735 (1982) ·兹比尔0484.76102 ·doi:10.1016/0020-7225(82)90082-9
[3] de Boer R.:多孔介质理论:历史发展与现状中的亮点。施普林格,柏林(2000)·Zbl 0945.74001号
[4] de Boer R.:理论多孔弹性——一种新方法。混沌孤立子分形。25, 861–878 (2005) ·Zbl 1071.74019号 ·doi:10.1016/j.chaos.2004.11.076
[5] Schrefler B.A.:饱和/非饱和多孔材料的力学和热力学以及定量溶液。申请。机械。第55351-388版(2002年)·数字对象标识代码:10.1115/1.1484107
[6] Placidi L.、Dell’lsola F.、Ianiro N.、Sciara G.:预应力固液混合物理论的变分公式,及其在波浪现象中的应用。欧洲力学杂志。A-固体。27, 582–606 (2008) ·Zbl 1146.74012号 ·doi:10.1016/j.euromechsol.2007.10.003
[7] Schanz M.:多孔弹性动力学:线性模型、解析解和数值方法。申请。机械。版本62030803-1–030803-15(2009年)·doi:10.1115/1.3090831
[8] Ghaboussi J.,Wilson E.L.:流体饱和多孔弹性固体动力学的变分公式。J.工程机械。第98部分,947–963(1972年)
[9] Zeinkiewicz O.C.,Shiomi T.:饱和多孔介质的动力学行为;广义Biot公式及其数值解。国际期刊编号。分析。遇见。地理技术。8, 71–96 (1984) ·Zbl 0526.73099号 ·doi:10.1002/nag.1610080106
[10] Zienkiewicz O.C.、Chan A.H.C.、Pastor M.、Paul D.K.、Shiomi T.:土壤的静态和动态行为:定量解决方案的理性方法。I.完全饱和问题。程序。R.Soc.伦敦。A 429285–309(1990)·Zbl 0725.73074号 ·doi:10.1098/rspa.1990.0061
[11] 陈杰:Biot动态孔隙弹性完整方程的时域基本解。第一部分:二维解。国际固体结构杂志。31, 1447–1490 (1994) ·Zbl 0945.74669号 ·doi:10.1016/0020-7683(94)90186-4
[12] 陈杰:Biot动态孔隙弹性完整方程的时域基本解。第二部分:三维解。国际固体结构杂志。31, 169–202 (1994) ·Zbl 0816.73001号 ·doi:10.1016/0020-7683(94)90049-3
[13] Soares D.Jr、Telles J.C.F.、Mansur W.J.:非线性多孔介质动态分析的时域边界元公式。工程分析。已绑定。元素。30, 363–370 (2006) ·Zbl 1187.74248号 ·doi:10.1016/j.enganabound.2006.01.004
[14] Khalili N.,Yazdchi M.,Valliappan S.:使用有限元-无限元耦合方法对两相饱和多孔介质的波传播分析。土壤动力学。接地。工程18,533–553(1999)·doi:10.1016/S0267-7261(99)00029-9
[15] Karim M.R.,Nogami T.,Wang J.G.:使用无单元Galerkin方法分析饱和多孔弹性土在循环荷载下的瞬态响应。国际固体结构杂志。39, 6011–6033 (2002) ·Zbl 1032.74585号 ·doi:10.1016/S0020-7683(02)00497-3
[16] Bowen R.M.,Reinicke K.M.:线性弹性材料二元混合物中的平面行波。J.应用。机械。45, 493–499 (1978) ·Zbl 0399.73037号 ·doi:10.115/1.3424351
[17] Bowen R.M.:具有松弛孔隙度的导热流体饱和多孔材料中的平面行波。机械学报。46, 189–206 (1983) ·Zbl 0517.76093号 ·doi:10.1007/BF01176773
[18] de Boer R.,Ehlers W.,Liu Z.:流体饱和不可压缩多孔介质中的一维瞬态波传播。架构(architecture)。申请。机械。63, 59–72 (1993) ·Zbl 0767.73013号 ·doi:10.1007/BF00787910
[19] Breuer S.:含有不可压缩成分的饱和多孔介质的准静态和动态行为。运输。《多孔介质》34,285–303(1999)·doi:10.1023/A:1006586130476
[20] Breuer S.,Jagering S.:饱和多孔介质弹性和塑性行为的数值计算。国际固体结构杂志。36, 4821–4840 (1999) ·Zbl 0935.74024号 ·doi:10.1016/S0020-7683(98)00267-4
[21] 杨霞,程春杰:饱和多孔介质动力学问题的Gurtin变分原理和有限元模拟。机械学报。索里达·辛。16, 24–32 (2003)
[22] 胡玉杰,朱玉英,程春杰:流体饱和粘弹性多孔介质动力响应的DQM。国际固体结构杂志。46, 1667–1675 (2009) ·Zbl 1217.74144号 ·doi:10.1016/j.ijsolstr.2008.12.006
[23] Bellman R.、Casti J.:微分求积和长期积分。数学杂志。分析。申请。34, 235–238 (1971) ·Zbl 0236.65020号 ·doi:10.1016/0022-247X(71)90110-7
[24] Bellmam R.,Kashef B.G.,Casti J.:微分求积:一种快速求解非线性偏微分方程的技术。J.计算。物理学。10, 40–52 (1972) ·Zbl 0247.65061号 ·doi:10.1016/0021-9991(72)90089-7
[25] Bert C.W.,Malik M.:计算力学中的微分求积方法:综述。申请。机械。第49版,1–28(1996)·数字对象标识代码:10.1115/1.3101882
[26] Striz A.G.,Chen W.L.,Bert C.W.:用高精度正交单元法计算板的自由振动。J.声音振动。202, 689–702 (1997) ·Zbl 1235.74124号 ·doi:10.1006/jsvi.1996.0846
[27] Wang X.W.,Gu H.Z:用微分正交单元法对框架结构进行静力分析。国际期刊编号。方法。工程40、759–772(1997)·Zbl 0888.73078号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0207(19970228)40:4<759::AID-NME87>3.0.CO;2-9
[28] Liu F.L.,Liew K.M.:用微分正交元法对Reissner–Mindlin板进行静态分析。J.应用。机械。65, 705–710 (1998) ·数字对象标识代码:10.1115/12789114
[29] 胡义杰、朱义勇、程春杰:具有不连续条件和初始位移的结构大变形分析的DQEM。工程结构。30, 1473–1487 (2008) ·doi:10.1016/j.engstruct.2007.10.07
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