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二维非达西渗流有限元分析方法研究

李军  
【摘要】:为全面认识非达西渗流问题特性,本文首先对非达西渗流的产生机理、本构方程和数值分析方法等三个方面进行了比较系统的总结和评述。 在上述研究基础上本文运用非线性有限元的直接迭代法、N-R法以及增量法求解技术,主要针对Forchheimei型非达西渗流场中的等势线、水力梯度、流速矢量、流量等进行求解,与此同时对比分析了应用达西渗流与非达西渗流分析的异同,即应用达西渗流拟合非达西渗流进行分析时,一般均会与非达西渗流分析产生较大的区别。为了进一步研究在Forchheimei型非达西渗流场中高次方项对非达西渗流分析的影响,本文对Forchheimei型渗流中参数b对渗流分析所得的水力梯度、等势线、流量等的影响做了进一步研究,指出了进行非达西渗流分析的必要性。 本文在研究非达西渗流的同时,还对二维达西稳定渗流场中渗透破坏模拟问题做了初步的研究,对比分析了前后的等势线、水力梯度、流量等的变化,得出渗透破坏前后的变化趋势,即出现较高水力梯度范围扩散现象,并在此基础上指出了进一步研究的方向。


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