收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

弹粘塑性饱和多孔介质动力响应的有限元分析

姜乃斌  
【摘要】:基于混合物理论的多孔介质模型,是在现代连续介质理性力学框架内提出的,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采纳。由于多孔介质模型本身的复杂性,一般很难得到其动力响应的解析解,故多孔介质理论的数值求解研究已越来越受到重视。  首先,论文对多孔介质理论的发展和现状及其动力学响应的数值策略研究进行了较全面的综述。  其次,在基于混合物理论的不可压饱和多孔介质模型的基础上,对弹性饱和多孔介质动力响应的初边值问题应用拉氏变换和卷积定理,分别得到了在应力边界条件和位移边界条件下的一维波动过程的解析表达。解析表达的数值结果揭示了饱和多孔介质的多孔固体位移和有效应力以及孔隙液体的质点速度的瞬态传播过程,指出饱和多孔介质的波动过程是多孔固体和孔隙液体中以同一速度传播的两种波动的耦合过程,而孔压则不具备瞬态波动的特性。同时,时效特性分析也显示了多孔介质模型特有的表观粘弹性性质。  然后,针对基于混合物理论的不可压两相多孔介质模型,将固体骨架看作是弹塑性介质,将孔隙间的液体看作是理想流体,建立了固相骨架变形与孔隙液体流动相互耦合的弹塑性饱和多孔介质动力问题的控制场方程;利用罚参数法和Galerkin 加权残值法,推导得到了该模型的有限元基本方程,并给出了Newmark预估校正法的求解过程;编制了二维的弹塑性饱和多孔介质有限元计算程序,对动力载荷作用下的弹塑性多孔介质进行了数值分析,得到了动力载荷作用下的固体骨架的位移场、应力场、塑性区分布以及孔隙液体的速度场和孔压的变化。 最后,在上述弹塑性饱和多孔介质模型的基础上,在固体骨架的本构关系中引入粘性,得到弹粘塑性饱和多孔介质模型的控制场方程;讨论了由于引入粘性造成的有限元解法与弹塑性有限元方法的不同;将弹塑性多孔介质有限元计算程序改编为弹粘塑性有限元程序,并对一些岩土工程问题进行了数值分析,得到了很好的结果,展示了饱和多孔介质模型的动力响应特点及弹粘塑性固体骨架的率相关性,分析了渗透系数对时间步长的影响。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈松;柯敏勇;刘海祥;洪晓林;;饱和多孔介质蠕变力学行为有限元分析[J];人民黄河;2010年01期
2 裴智勇,吴卫国,翁长俭;高速船舱壁加筋板流固耦合振动分析[J];工程力学;2003年02期
3 张若京;统一的管阵流固耦合均匀化模型[J];力学学报;1997年02期
4 张立翔,黄文虎,A.S.Tijsseling;水锤诱发弱约束管道流固耦合振动频谱分析[J];工程力学;2000年01期
5 张立翔,黄文虎,A S TIJSSELING;输流管道流固耦合振动研究进展[J];水动力学研究与进展A辑;2000年03期
6 王超,李红云,刘正兴;流固耦合系统动力响应分析的精细时程积分法[J];上海交通大学学报;2002年03期
7 杨柯,张立翔,王冰笛;充液管道流固耦合轴向振动的对称模型[J];水动力学研究与进展A辑;2005年01期
8 杨柯;;充液管道流固耦合对称方程的振型分解法[J];温州大学学报(自然科学版);2007年01期
9 王建;金志浩;;输流管道流固耦合非线性动力学分析[J];沈阳化工学院学报;2007年04期
10 卢耘耘,王秀喜;关于Morison方程中耦合项的研究[J];中国科学技术大学学报;1987年03期
11 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
12 郭永刚,赵晓飞,石革清;考虑流—固耦合影响的挡水结构自振特性[J];世界地震工程;2004年03期
13 韩向科;钱若军;;流体力学基本理论研究综述[J];空间结构;2008年03期
14 施晓丽;;渡槽减隔震设计研究综述[J];科技信息;2011年08期
15 何伟,张若京,侯瑞鸿,陈昌麒;方形管管阵流固耦合方程中独立参数D的数值解[J];力学季刊;2000年02期
16 张立翔,杨柯,黄文虎;FSI效应对管道水击运动特性的影响分析[J];水电能源科学;2001年04期
17 薛强,梁冰,刘晓丽,李宏艳;污染物在非饱和带内运移的流固耦合数学模型及其渐近解[J];应用数学和力学;2003年12期
18 胡坤;王洪滨;王仲勋;;基于FEPG的煤层气流固耦合渗流规律[J];中国科技信息;2006年02期
19 梁立孚;刘宗民;郭庆勇;;应用广义拟余能原理研究流固耦合问题(英文)[J];Journal of Marine Science and Application;2009年01期
20 李雪梅;陈文元;;流固耦合问题计算方法综述[J];山西建筑;2009年29期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘宝胜;杨庆生;;椎体-椎间盘的复合材料模型与流固耦合作用[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
2 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
3 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
4 闫民;尹建业;孙宝平;方俊;;颗粒流体力学方法(GHM)介绍[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
5 王士召;何国威;张星;;柔性体涡诱导振荡的流固耦合模拟[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
6 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
7 何凡;李晓阳;;动脉壁增厚对脉搏波传播影响的数值研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
8 陶瑜华;黄佑;邹涛;;某型飞机液压系统流固耦合仿真与脉动应力分析[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
9 徐小溪;;输送流体管道弯曲振动研究[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
10 马彬;李贤徽;;基于状态空间方法的水下结构模态分析[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 李勇;考虑流固耦合效应的整体压裂数值模拟研究[D];西南石油学院;2004年
3 王文全;薄壁结构流固耦合数值模拟及计算方法研究[D];昆明理工大学;2008年
4 王忠;坝库相互作用及抗震技术研究[D];四川大学;2001年
5 杨林;非线性流固耦合问题的数值模拟方法研究[D];中国海洋大学;2011年
6 金琰;叶轮机械中若干气流激振问题的流固耦合数值研究[D];清华大学;2002年
7 周志军;低渗透储层流固耦合渗流理论及应用研究[D];大庆石油学院;2003年
8 李光泉;疏松砂岩油藏流固耦合流动模拟与剩余油分布研究[D];西南石油学院;2004年
9 王正茂;油藏含砂流体渗流机理及流固耦合单井数值模拟研究[D];西南石油学院;2004年
10 盖京波;舰船结构在爆炸冲击载荷作用下的局部破坏研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 吉小艳;弧形钢闸门主框架动力稳定性的研究[D];西北农林科技大学;2004年
4 吴忆峰;基于传声损失的双层隔声窗结构参数的优化设计与分析[D];汕头大学;2005年
5 党小建;水轮机导叶流固耦合振动特性计算[D];西安理工大学;2004年
6 王波;撬装式自动混浆系统研究[D];西南石油学院;2004年
7 曹明;流固耦合下压力管道动态断裂数值分析[D];浙江大学;2006年
8 王永权;液力偶合器叶轮与流体的流固耦合模拟与分析[D];吉林大学;2009年
9 田杰;岩体渗流的流固耦合问题及其工程应用[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2005年
10 祖楠;考虑流固耦合时的海底管道悬跨段非线性动力分析[D];中国海洋大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 ;MSC:解决多学科设计难题[N];中国计算机报;2010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
  • 010-62982499
  • 010-62783978