連續(xù)-非連續(xù)問(wèn)題的數(shù)值流形方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、在水工結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和強(qiáng)度的分析中經(jīng)常遇到連續(xù)-非連續(xù)問(wèn)題，如壩體開(kāi)裂、水力劈裂、水庫(kù)邊坡的滑動(dòng)等。有限元法(FEM)適用于連續(xù)問(wèn)題的分析，而離散元(DEM)和非連續(xù)變形分析(DDA)則適用于非連續(xù)問(wèn)題分析。數(shù)值流形方法(NMM)作為一種新的數(shù)值方法，能夠把有限元法與非連續(xù)變形分析方法有機(jī)地結(jié)合在一起，統(tǒng)一分析連續(xù)-非連續(xù)問(wèn)題。本文主要研究適用于連續(xù)-非連續(xù)問(wèn)題的數(shù)值流形方法，完善其理論和應(yīng)用技術(shù)，并探討其在解決水利工程實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用技術(shù)。

2、主要成果如下： (1) 從理論上探討了基于規(guī)則三角形數(shù)學(xué)網(wǎng)格、考慮材料分界線和裂隙影響的數(shù)學(xué)覆蓋系統(tǒng)，完善了基于三角形數(shù)學(xué)網(wǎng)格的數(shù)值流形覆蓋生成系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算程序。完善后的數(shù)值流形覆蓋系統(tǒng)，能更好地適應(yīng)工程中復(fù)雜的分區(qū)情況。 (2) 采用變材料力學(xué)參數(shù)方法模擬介質(zhì)中的孔洞，實(shí)現(xiàn)了地下洞室開(kāi)挖過(guò)程的模擬，并完善了計(jì)算程序。重力壩應(yīng)力分析，地下洞室圍巖應(yīng)力分析和巖體邊坡穩(wěn)定分析等算例表明，計(jì)算結(jié)果符合一般規(guī)律，程序是