收藏本站
《重庆大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

液饱和多孔介质动力响应的弹塑性有限元分析

陆春华  
【摘要】:基于混合物理论的多孔介质理论,由于是在连续介质理性力学框架内提出的,因此从物理上和数学上均有很好的一致性,如今已越来越被人们所广泛接受。而在液饱和多孔介质动力响应问题上,有限元数值分析方法已日益成为其研究的重要手段。 论文首先较系统的回顾了液饱和两相多孔介质的发展历程和现状,并概述了两相多孔介质其动力响应的有限元数值分析研究现状。然后针对基于混合物理论的两相多孔介质模型,将固体骨架看作是各向同性介质,将孔隙间的液体看作是理想流体,建立了固相骨架变形与液相流体流动相互耦合的动力问题控制场方程。并利用拉普拉斯变换技术,得到了液饱和两相多孔介质一维问题的动力响应解析解。同时采用Galerkin加权残值法导出液饱和两相多孔介质动力响应问题的罚有限元公式,通过在连续方程中引入压力与罚参数之比项,消去控制方程中的压力项,降低了节点自由度和方程的规模。并编制的二维线弹性有限元分析计算程序,计算了液饱和两相多孔介质分别在周期载荷和阶跃载荷作用下的动力响应情况,同时把有限元结果与其相应的一维解析解进行了对比,发现两者的结果是基本一致的,证明了方法和程序的正确性。 由于实际工程中,许多多孔介质材料均需视为非线性材料处理,因此其固相骨架代线弹性假设此时已不能满足要求。论文采用关联流动法则,把固相骨架的本构关系由线弹性本构进一步发展成为弹塑性本构,并推导出了液饱和两相多孔介质的弹塑性动力有限元基本方程。同时还给出了运用Newmark隐式积分法求解的适合于两相多孔介质的非线性迭代过程。然后利用Fortran编写了液饱和两相多孔介质弹塑性动力有限元程序,该程序可以处理平面应力、平面应变和轴对称等问题。最后利用自编的该弹塑性有限元程序分别计算了液饱和多孔介质受撞击载荷作用下的一维动力响应问题和阶跃载荷作用下的二维多孔介质体的沉降问题两个算例,得到了较好的结果。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:O345

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 刘占芳,李德源,严波;液饱和多孔固体层中的洛夫型波[J];重庆大学学报(自然科学版);1999年03期
2 杨骁,程昌钧;流体饱和多孔介质的动力学Gurtin型变分原理和有限元模拟[J];固体力学学报;2003年03期
3 李锡夔,刘泽佳,严颖;饱和多孔介质中的混合有限元法和有限应变下应变局部化分析[J];力学学报;2003年06期
4 俞茂宏,杨松岩,范寿昌,冯达清;双剪统一弹塑性本构模型及其工程应用[J];岩土工程学报;1997年06期
5 刘占芳,李德源,严波;饱和多孔介质中的非均匀平面波[J];岩土力学;1999年04期
6 张洪武;饱和多孔介质动力应变局部化分析中的内尺度律[J];岩土力学;2001年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;Multiple time step molecular dynamics simulation for interaction between dislocations and grain boundaries[J];Acta Mechanica Sinica;2005年04期
2 赵雷,彭俊生;斜交箱形地道桥扭矩分析的板梁有限元法[J];重庆交通学院学报;1993年03期
3 周世良;王江;张明强;;强夯加固机理研究现状及展望[J];重庆交通学院学报;2006年01期
4 陈少林,廖振鹏;两相介质动力学问题的研究进展[J];地震工程与工程振动;2002年02期
5 毕巧巍,巨建民,张福贵,郭吉坦,曹志军;三维节理元与有限元和无界元的耦合原理及应用[J];大连铁道学院学报;2001年03期
6 毕巧巍,张福贵,巨建民;利用无界元分析空间有岔隧洞的应力问题[J];大连铁道学院学报;2002年02期
7 刘占芳,黄民战,李德源;液饱和多孔介质中瑞利型波的弥散和衰减[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年S1期
8 杜雪松,林腾蛟,李润方,徐铭宇;核压力容器三维密封分析程序求解器的改进[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年10期
9 王延斌,俞茂宏,魏雪英,肖耘;环形均布荷载作用下简支圆板的塑性极限分析[J];工程力学;2002年01期
10 刘占芳;姜乃斌;李思平;;饱和多孔介质一维瞬态波动问题的解析分析[J];工程力学;2006年07期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 郑云英;杨骁;;饱和黏弹性多孔介质动力学问题的无网格方法[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 俞茂宏;昝月稳;张永强;胡小荣;;岩石材料模型发展100年回顾[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 阎奇武;钢筋混凝土框筒结构在地震作用下的空间杆系层模型非线性分析[D];湖南大学;2001年
2 张继发;一维大应变固结问题的解析理论研究[D];浙江大学;2002年
3 刘颖;冲击载荷作用下含液饱和多孔介质中应力波传播问题的研究[D];大连理工大学;2002年
4 刘坚;基于结构极限承载力的轻型钢框架结构的计算理论及应用研究[D];重庆大学;2003年
5 李强;考虑三维波动的饱和土中桩纵向耦合振动理论[D];浙江大学;2004年
6 肖良丽;短肢剪力墙结构体系非线性有限元分析和内力分布规律的研究[D];武汉理工大学;2004年
7 周浩洋;波传播的单位分解有限元法[D];大连理工大学;2006年
8 任青阳;膨胀土和砂土弹塑性本构关系数值建模研究[D];华中科技大学;2005年
9 周世良;格栅加筋土挡墙结构特性及破坏机理研究[D];重庆大学;2005年
10 梁正召;三维条件下的岩石破裂过程分析及其数值试验方法研究[D];东北大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张文完;基于三剪统一强度理论的ANSYS二次开发及其应用[D];南昌大学;2010年
2 吕纬;浅埋暗挖含水砂层隧道围岩稳定性研究[D];广东工业大学;2011年
3 胡东;一种快速算法在弹塑性结构可靠度计算中的应用[D];西南交通大学;2011年
4 蒋浩然;高填方浸水路堤填筑技术及稳定性监测研究[D];西南交通大学;2011年
5 王雪;三剪统一强度准则在岩土工程中的应用[D];南昌大学;2011年
6 吴绍清;土的三剪统一帽子模型研究[D];南昌大学;2011年
7 蒲红克;高层建筑施工过程仿真分析与CAD二次开发及应用[D];西安理工大学;2001年
8 刘远东;动荷载作用下含损复合材料层合板承载能力分析[D];大连理工大学;2003年
9 裴建良;百色RCC重力坝典型坝段坝基静动力稳定性及破坏机理研究[D];四川大学;2003年
10 刘振良;连续刚构桥隔震技术研究[D];长安大学;2002年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 张洪武;饱和多孔介质分析解的唯一性与应变局部化分岔[J];力学学报;2000年06期
2 俞茂宏,杨松岩,刘春阳,刘剑宇;统一平面应变滑移线场理论[J];土木工程学报;1997年02期
3 俞茂宏;岩土类材料的统一强度理论及其应用[J];岩土工程学报;1994年02期
4 杨光;关于“岩土类材料的统一强度理论及其应用”一文的讨论[J];岩土工程学报;1996年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐曾和,徐小荷,许继军;可变形多孔介质渗透系数的测定方法[J];实验力学;1998年03期
2 张广明;刘合;张劲;吴恒安;王秀喜;;储层流固耦合的数学模型和非线性有限元方程[J];岩土力学;2010年05期
3 黄有泉;;渗透性岩层介质油水两相渗流分析[J];科学技术与工程;2011年22期
4 代立强,刘宝玉,刘先贵;计算套损的弹塑性流固耦合数学模型及算例[J];辽宁工程技术大学学报;2003年03期
5 李培超,孔祥言,卢德唐;饱和多孔介质流固耦合渗流的数学模型[J];水动力学研究与进展A辑;2003年04期
6 黎水泉,徐秉业,段永刚;裂缝性油藏流固耦合渗流[J];计算力学学报;2001年02期
7 黎水泉,徐秉业;双重孔隙介质非线性流固耦合渗流[J];力学季刊;2000年01期
8 徐曾和,徐小荷,路保平;弹塑性非线性渗流耦合问题的一个解析解[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年S1期
9 孔亮;王媛;夏均民;;非饱和流固耦合双重孔隙介质模型控制方程[J];西安石油大学学报(自然科学版);2007年02期
10 白冰;李小春;;湿度应力场理论的证明[J];岩土力学;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘建军;;煤层气-水两相流固耦合渗流的数值模拟[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
2 王建省;王晓纯;;热流作用的多孔介质突变面梯度分布模型[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2000年
3 刘建军;刘先贵;胡雅衽;张盛宗;;低渗裂缝性砂岩油藏流固耦合分析[A];自然、工业与流动——第六届全国流体力学学术会议论文集[C];2001年
4 孔亮;王媛;夏均民;;非饱和流固耦合双重孔隙介质模型控制方程[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
5 刘宝胜;杨庆生;;基于Biot耦合理论的有限元程序研究[A];北京力学学会第12届学术年会论文摘要集[C];2006年
6 狄军贞;刘建军;殷志祥;;低渗透煤层气-水流固耦合数学模型及数值模拟[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
7 张鹏;李英;董凤兰;;多孔介质中泡沫的产生和运移[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年
8 郭尚平;于大森;吴万娣;;生物脏器的孔隙率[A];全国第一届生物力学学术会议论文汇编[C];1981年
9 杨金福;陈策;韩东江;;高速旋转机械轴系耦合调频技术的研究[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年
10 刘习军;王大钧;陈予恕;;奇异的高阶自激振动现象分析[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 中国农业大学工学院 刘相东;多孔介质干燥理论与应用并行[N];中国化工报;2007年
2 饶文涛;多孔介质燃烧新技术及应用[N];世界金属导报;2009年
3 饶文涛;新一代燃烧技术——多孔介质燃烧[N];中国冶金报;2009年
4 特约记者  王振江 马立玫 盛玉奎;华北采油五厂稠油油藏实现规模化开采[N];中国石油报;2006年
5 ;MSC:解决多学科设计难题[N];中国计算机报;2010年
6 尹万珠;森林与水的关系:缝隙现象和合力水运动(上)[N];科技日报;2002年
7 本报记者 任荃;“绿色”头脑左右创新行动[N];文汇报;2009年
8 王红;精馏技术国家工程中心优势凸显[N];中国化工报;2003年
9 尹万珠;森林与水的关系:改良沙化土壤[N];科技日报;2002年
10 齐欣;特色:立校之本[N];中国教育报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 荣伏梅;基于格子Boltzmann方法的多孔介质REV尺度的流动与强化传热研究[D];华中科技大学;2011年
2 纪朝凤;疏水缔合水溶性聚合物在多孔介质中缔合机理研究[D];西南石油学院;2004年
3 邓洋波;多孔介质内往复流动下超绝热燃烧的实验和数值模拟研究[D];大连理工大学;2004年
4 李守德;不可逆热力学理论在多孔介质渗流问题中的应用研究[D];浙江大学;2003年
5 史玉凤;多孔介质对太阳池性能影响的研究[D];大连理工大学;2011年
6 孙士丽;具有自由液面效应的高频流固耦合问题[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 杨满平;油气储层多孔介质的变形理论及应用研究[D];西南石油学院;2004年
8 凌忠钱;多孔介质内超绝热燃烧及硫化氢高温裂解制氢的试验研究和数值模拟[D];浙江大学;2008年
9 郭霄怡;分数阶微积分在量子力学和非牛顿流体力学研究中的某些应用[D];山东大学;2007年
10 李宾飞;氮气泡沫调驱技术及其适应性研究[D];中国石油大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陆春华;液饱和多孔介质动力响应的弹塑性有限元分析[D];重庆大学;2004年
2 杨全虎;基于多孔介质理论的饱和软土弹塑性固结沉降研究[D];重庆大学;2004年
3 代立强;注水导致套管损坏机理及力学模型研究[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2003年
4 颜凡全;应用弹塑性流固耦合理论研究套损的影响因素地应力及流体压力 [D];大庆石油学院;2005年
5 姜乃斌;弹粘塑性饱和多孔介质动力响应的有限元分析[D];重庆大学;2005年
6 王勇;重载货车中Huck系列连接器力学行为数值仿真研究[D];大连交通大学;2005年
7 李平;孔隙压力作用下岩体蠕变规律研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
8 马世虎;往复流动下预混合气体在多孔介质中超绝热燃烧的数值模拟[D];大连理工大学;2004年
9 赵雪松;竹材曲面受压过程的有限元分析[D];内蒙古农业大学;2005年
10 吴志敏;土钉支护结构的空间效应研究[D];浙江大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026