基于多边形比例边界有限元的重力坝裂缝扩展过程模拟 被引量：12

1

作者 钟红 暴艳利 林皋 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期30-37,共8页

本文基于多边形比例边界有限元方法(Polygon SBFEM)模拟了水力超载作用下混凝土重力坝的断裂过程。SBFEM有降维和半解析求解的特点,在求解裂缝尖端的应力场及位移场时有半解析解,可根据定义直接导出应力强度因子,对于界面材料和各向异... 本文基于多边形比例边界有限元方法(Polygon SBFEM)模拟了水力超载作用下混凝土重力坝的断裂过程。SBFEM有降维和半解析求解的特点,在求解裂缝尖端的应力场及位移场时有半解析解,可根据定义直接导出应力强度因子,对于界面材料和各向异性材料均可有效模拟。结合多边形单元生成和重剖分策略可使裂缝扩展过程的模拟非常灵活、便捷。Koyna大坝的水力超载算例表明,本模型仅用粗网格即可获得满意的精度,且计算结果对裂缝扩展步长不敏感,适用于实际混凝土坝工程的断裂分析。模拟所得裂缝扩展路径和荷载-位移曲线与现有文献结果一致,证明了本文模型的有效性。 展开更多

关键词 比例边界有限元 多边形单元 局部重剖分 混凝土重力坝 超载水压力 裂纹扩展

原文传递

针对流体大变形问题网格邻域可变技术 被引量：7

2

作者 王瑞利 林忠 魏兰 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期501-506,共6页

结合大量实际问题,研究基于邻域可变的拉氏局部重分新方法,允许网格邻域在计算中局部跟随流体可变,虽然可能会导致任意多边形网格,但比标准的拉氏+重分方法有更好的拉氏特点.网格邻域可变的局部重分策略是基于计算过程中处理网格相交的... 结合大量实际问题,研究基于邻域可变的拉氏局部重分新方法,允许网格邻域在计算中局部跟随流体可变,虽然可能会导致任意多边形网格,但比标准的拉氏+重分方法有更好的拉氏特点.网格邻域可变的局部重分策略是基于计算过程中处理网格相交的思想,即在网格相交处改变网格邻域关系,使网格不会出现相交,保持计算正常进行.通过几个数值例子论证方法的特点,并与标准的拉氏+重分方法进行比较,显示其优点. 展开更多

关键词 拉氏方法 流体网格大变形 网格邻域可变技术

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重力坝地震断裂的多边形比例边界有限元模型研究

3

作者 蒋新新 钟红 +3 位作者 李云途 牛景太 邓志平 黄红元 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期115-125,共11页

为研究重力坝的地震断裂破坏机理,基于线弹性断裂力学和多边形比例边界有限元法(Polygon SBFEM)提出一种全自动的重力坝动态断裂分析模型。该模型继承了SBFEM在断裂分析中高精度和高效率的优势,通过建立多边形比例边界有限单元广义动态... 为研究重力坝的地震断裂破坏机理,基于线弹性断裂力学和多边形比例边界有限元法(Polygon SBFEM)提出一种全自动的重力坝动态断裂分析模型。该模型继承了SBFEM在断裂分析中高精度和高效率的优势,通过建立多边形比例边界有限单元广义动态应力强度因子的时域分析方法实现任意时刻断裂参数的求解,并结合裂缝扩展准则可实时判定裂缝稳定性;对达到临界状态的裂缝采用多边形网格局部重剖分技术,开发了考虑裂缝张开-闭合行为的动态接触模拟算法,进而实现了裂缝动态扩展高效自动化模拟。以Koyna重力坝为研究对象,考虑大坝库水动力相互作用,模拟了地震作用下坝体裂缝扩展过程,获得了断裂路径,验证了模型的正确性。其后,进一步探讨了数值模型中网格密度和裂缝扩展步长等因素的影响,结果显示仅用粗网格即可获得满意的计算结果,且三种裂缝扩展步长模拟的大坝裂缝扩展轨迹接近,但随着裂缝扩展步长增大,大坝更早失效破坏。研究成果可为混凝土坝的地震断裂分析提供有力的技术手段。 展开更多

关键词 比例边界有限元 动态断裂 多边形单元 重力坝 裂缝扩展 局部网格重剖分

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基于多边形比例边界有限元的重力坝地震断裂模拟 被引量：5

4

作者 暴艳利 钟红 林皋 《水电能源科学》 北大核心 2015年第4期72-75,42,共5页

针对地震条件下重力坝中裂纹的稳定性,基于多边形比例边界有限元法(Polygon SBFEM)提出了一种重力坝地震开裂过程模拟的数值模型。该模型中SBFEM兼具边界元和有限元两种方法的优点,而多边形比例边界单元和局部网格重剖分技术的引入使得... 针对地震条件下重力坝中裂纹的稳定性,基于多边形比例边界有限元法(Polygon SBFEM)提出了一种重力坝地震开裂过程模拟的数值模型。该模型中SBFEM兼具边界元和有限元两种方法的优点,而多边形比例边界单元和局部网格重剖分技术的引入使得对裂纹扩展过程的模拟更加灵活、便捷。对Koyna大坝的地震断裂过程模拟结果与试验及文献的分析结果一致,说明该方法为混凝土坝地震断裂数值分析提供了新途径。 展开更多

关键词 多边形单元 比例边界有限元 局部网格重剖分 地震 重力坝 裂纹扩展

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含有大位移动边界的复杂流场的数值模拟 被引量：5

5

作者 王兵 许厚谦 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期396-400,共5页

含有运动弹丸的膛口流场是典型的大位移动边界问题,同时弹丸在出膛过程中,流场的结构也会发生变化,增加了流场的复杂程度.在对该流场的数值模拟中,将它分为两个区:弹丸运动区和普通流场区,它们之间用一个特殊的分区边界联系,同时运用网... 含有运动弹丸的膛口流场是典型的大位移动边界问题,同时弹丸在出膛过程中,流场的结构也会发生变化,增加了流场的复杂程度.在对该流场的数值模拟中,将它分为两个区:弹丸运动区和普通流场区,它们之间用一个特殊的分区边界联系,同时运用网格局部重构技术处理弹丸运动造成的网格变形问题,并将对称轴定义为网格变形边界,使得弹丸在对称轴上运动过程中不会导致对称轴上的网格体积为负.从计算结果可以看出整个膛口波系结构变化过程和弹丸先加速后减速的过程,从而表明该动网格处理方法是成功的. 展开更多

关键词 大位移动边界 流场分区边界 局部重构 网格变形边界 轴对称ALE方程组 膛口流场

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后效期弹丸加速过程的数值模拟 被引量：4

6

作者 王兵 许厚谦 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期84-87,共4页

弹丸出膛后,其大位移运动和非恒定的运动速度是膛口流场数值模拟中的难题,为了解决这一难题,运用网格局部重构技术处理弹丸的大位移运动,将对称轴定义为网格变形边界,这使得弹丸在对称轴上的运动过程中不会导致对称轴上的网格体积为负,... 弹丸出膛后,其大位移运动和非恒定的运动速度是膛口流场数值模拟中的难题,为了解决这一难题,运用网格局部重构技术处理弹丸的大位移运动,将对称轴定义为网格变形边界,这使得弹丸在对称轴上的运动过程中不会导致对称轴上的网格体积为负,通过求解轴对称ALE方程组对弹丸出膛后的运动过程进行了数值模拟.由计算结果可以看出整个膛口波系结构的变化过程和弹丸先加速后减速的过程. 展开更多

关键词 膛口流场 弹丸加速过程 局部重构 网格变形边界 轴对称ALE方程组

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基于非结构网格的飞行器多体分离数值模拟 被引量：2

7

作者 李绍磊 郑建靖 尚萌萌 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第6期1741-1744,1756,共5页

针对基于非结构网格方法的飞行器多体分离数值模拟中的局部网格重构问题,提出了一种基于单元相邻关系的重构区域构造方法.首先,根据单元半径比检查网格质量并标记重构单元;其次,通过网格单元的相邻关系对重构区域进行扩展;最后,通过标... 针对基于非结构网格方法的飞行器多体分离数值模拟中的局部网格重构问题,提出了一种基于单元相邻关系的重构区域构造方法.首先,根据单元半径比检查网格质量并标记重构单元;其次,通过网格单元的相邻关系对重构区域进行扩展;最后,通过标记非二边流形边的周围单元保证重构区域边界定义满足二边流形准则.基于该方法的某分离物投放数值实验中,成功进行了16次网格局部重构操作,重构后总体网格单元半径比的平均值达到0.71以上.计算结果和风洞实验数据的比较分析表明,数值实验精确地计算出分离物的运动轨迹和运动姿态,验证了非结构动网格重构过程的有效性. 展开更多

关键词 飞行器 多体分离 数值模拟 局部网格重构 非结构网格

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含尾翼张开运动的膛口流场三维数值模拟 被引量：2

8

作者 岳明凯 邱浩 +1 位作者 焦志刚 张骢 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期59-62,共4页

带尾翼稳定装置的弹丸,尾翼在张开过程中会受到膛口流场的强烈扰动,导致尾翼结构变形甚至损坏,致使弹丸不能正常飞行。因此有必要对含尾翼弹丸的膛口流场进行数值模拟分析。运用三维N-S方程结合FLUENT局部重构法,对弹丸飞出制退器以及... 带尾翼稳定装置的弹丸,尾翼在张开过程中会受到膛口流场的强烈扰动,导致尾翼结构变形甚至损坏,致使弹丸不能正常飞行。因此有必要对含尾翼弹丸的膛口流场进行数值模拟分析。运用三维N-S方程结合FLUENT局部重构法,对弹丸飞出制退器以及尾翼张开过程的膛口流场进行数值模拟和分析;根据数值仿真结果分析了膛口流场对尾翼受力状况和运动状态的影响;所得结论对研究膛口气流流动,尾翼的结构设计及后效期有效张开具有一定参考意义。 展开更多

关键词 尾翼 膛口流场 局部重构法 数值模拟

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面向自适应计算的局部四面体网格重划分 被引量：1

9

作者 刘田田 郑澎 +3 位作者 冷珏琳 刘伟杰 徐权 杨洋 《吉林大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2021年第6期1461-1468,共8页

为有效满足h自适应的网格重划分要求,提出通过前沿推进法和Delaunay算法对四面体网格进行局部重划分.首先,在重划分过程中,采用由线到面、由面到体的顺序保证整体网格的协调性;其次,通过局部尺寸函数保证网格尺寸平滑过渡;最后,用投影... 为有效满足h自适应的网格重划分要求,提出通过前沿推进法和Delaunay算法对四面体网格进行局部重划分.首先,在重划分过程中,采用由线到面、由面到体的顺序保证整体网格的协调性;其次,通过局部尺寸函数保证网格尺寸平滑过渡;最后,用投影法使网格满足几何保形.仿真实验结果表明,该算法适用于包含多部件的复杂计算机辅助设计(CAD)模型,在h自适应加密过程中网格更贴近真实几何形态,且重划分后可保证网格单元的质量. 展开更多

关键词 网格自适应技术 局部重划分 四面体网格 复杂CAD模型

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网格重构对计算流体边界受力的影响 被引量：1

10

作者 赵丽丽 董志强 +1 位作者 连晋毅 张崇鹏 《太原科技大学学报》 2017年第4期325-330,共6页

基于fluent计算平台,研究了流体计算中动网格计算中固壁受力的可靠性。通过计算channel流,分别针对直线和曲线边界固壁绕流进行了模拟分析。比对静网格的结果,动网格模拟结果不仅出现了预期的高频波动,还体现出了严重的数值漂移,网格加... 基于fluent计算平台,研究了流体计算中动网格计算中固壁受力的可靠性。通过计算channel流,分别针对直线和曲线边界固壁绕流进行了模拟分析。比对静网格的结果,动网格模拟结果不仅出现了预期的高频波动,还体现出了严重的数值漂移,网格加密可以改善结果,但不能消除波动和漂移。计算结果可为认识流体对固壁受力计算偏差,挖掘真实流场数据,改进算法提供有意义的参考。 展开更多

关键词 绕流 弹性变形方法 局部网格重构

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拉氏方法模拟二维多介质可压缩流体的运动 被引量：1

11

作者 赵海波 肖波 +4 位作者 柏劲松 段书超 王刚华 阚明先 陈芳 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期47-59,共13页

在用拉格朗日方法模拟二维多介质可压缩流体的运动时,网格发生大变形往往是模拟不能正常进行下去的重要原因。网格动态局域重分可以有效改善网格的畸变程度,使计算得以持续。针对三角形计算网格提出了一种新的动态局域重分方法,包含&qu... 在用拉格朗日方法模拟二维多介质可压缩流体的运动时,网格发生大变形往往是模拟不能正常进行下去的重要原因。网格动态局域重分可以有效改善网格的畸变程度,使计算得以持续。针对三角形计算网格提出了一种新的动态局域重分方法,包含"对角线交换""长边劈裂""短边融合"和"帽子戏法"4种基本操作,其中前3种操作不仅作用于同种介质内部,还可将其拓展到多介质界面处,与"帽子戏法"一起处理界面附近的大变形网格。在网格动态局域重分后,将旧网格上的物理量映射到新网格上,先计算出新三角形的质量和内能,再根据动量守恒和能量守恒对新三角形的格点速度及内能进行修正。利用该方法对冲击波与气泡相互作用和R-T不稳定性问题进行了数值模拟,取得了良好的效果。在R-T不稳定性算例中,采用同种介质和不同介质两种模型进行对比,模拟结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 多介质流体 大变形运动 交错网格 网格动态局域重分 守恒重映

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金属成形模拟过程中局部网格重划技术研究

12

作者 黄绍泽 朱江新 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期137-140,共4页

针对金属成形模拟过程中网格畸变问题,提出了一种自动局部网格重划分技术。首先通过计算单元变形度的方法判断是否需要重划并标记出变形网格;然后利用特征线和特征面提取法得到变形局部的轮廓线和面;依照得到的轮廓划分网格;网格重划后... 针对金属成形模拟过程中网格畸变问题,提出了一种自动局部网格重划分技术。首先通过计算单元变形度的方法判断是否需要重划并标记出变形网格;然后利用特征线和特征面提取法得到变形局部的轮廓线和面;依照得到的轮廓划分网格;网格重划后利用面积加权平均法实现新旧网格信息的传递。通过ANSYS的参数化设计语言APDL编程来实现该技术,并通过对冲头压入过程的模拟分析,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 塑形成形 网格畸变 有限元模拟 局部重划技术

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水翼瞬态启动非定常流动数值模拟 被引量：3

13

作者 郝宗睿 王乐勤 +1 位作者 吴大转 李志锋 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期131-135,144,共6页

为了解翼型以不同加速度启动时的流动特性,采用基于动网格方法的有限体积法对翼型瞬态启动引起的二维不可压缩非定常流动进行了数值计算,并结合网格局部重构的方法保证翼型运动时周围的网格质量.计算了启动加速度分别为50 mm/s2和100 mm... 为了解翼型以不同加速度启动时的流动特性,采用基于动网格方法的有限体积法对翼型瞬态启动引起的二维不可压缩非定常流动进行了数值计算,并结合网格局部重构的方法保证翼型运动时周围的网格质量.计算了启动加速度分别为50 mm/s2和100 mm/s2时,绕翼型非定常流动的结构及其演化过程,并分析了加速度大小对流动结构的影响.结果表明,翼型在加速运动和匀速运动过程中均形成了复杂的旋涡结构;大加速度下非定常流场中的旋涡运动、扩散和耗散速度明显比小加速度下的要慢,并且大加速度下旋涡结构更紧凑,运动更为强烈. 展开更多

关键词 翼型 瞬态启动 动网格 网格局部重构 数值模拟

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