地基基础—坝体体系动力特性及地震反应分析的有限元与无限元耦合法

编制了有限元及有限元-无限元耦合计算程序,利用其分析了广西源口拱坝在有限域及无限域地基下的动力特性与动力响应,并与常规刚性地基下坝体的动力特性、动力响应进行比较,得出结论:1.弹性地基下拱坝自振频率减小、动位移最大值增大;2.耦合分析法具有较高的精度和显著的经济性,是工程应用中值得推广的一种分析方法.

有限元-无限元耦合法在桩-土动态反应中的应用

推导了4+2节点动力无限元的位移形函数及坐标形函数,进而得到具有不同波动组合位移衰减形式的二维谐振无限元,并运用通用有限元软件建立了单桩动力荷载下的有限元-无限元(FEM-IEM)耦合模型,分析了竖向、水平及弯矩谐振作用下不同类型单桩在不同土性中的动力反应.计算结果证明,本文提出的耦合方法在计算效率和精度上具有优势.

有限元无限元耦合法求解直立圆柱上的波浪力

采用有限元与无限元耦合法对三维无界域中直立圆柱所受波浪力进行求解．把整个求解区域分为近场与远场，在近场采用有限元法，远场利用形如ｅ－（ｒ－ｒ０）／Ｌ·ｅｉＫ（ｒ－ｒ０）的衰减函数，采用无限元法，此函数符合流体的物理性质．数值算例的结果与理论解吻合。

有限元-无限元耦合单桩弹性分析法

本文提出有限元-无限元耦合单桩弹性分析法,阐述了耦合分析的基本原理,并将耦合分析结果与有限元和积分法结果进行了对比分析,表明耦合方法具有计算精度高,计算时间省的特点。本文最后通过一个实例分析,将理论分析结果与试桩的实测结果进行了分析对比,表明耦合方法能对桩的弹性性状作出较好地预见,同时表明,在对桩身沉降和内力进行分析时,考虑桩周土层的非均质性是重要的。

弹性地基板的有限元-无限元耦合解法

以板和地基组成的系统为研究对象,用四节点弯曲板单元来模拟和板,用空间八节点实体有限元和八节点单向,八节点双向及八节点三向映射无限元来模拟地基,根据最小势能原理推出系统平衡方程,通过静力凝聚及接触面的节点位移和板中面节点位移的几何关系,将地基反力用板中面节点位移和地基刚度来表示,从而把地基反力从系统中解耦出来,并编制了matlab实用程序来求解系统各节点位移。

基础下土体的样条有限元和无限元耦合的分析方法

采用样条有限元和无限元耦合方法,对基础下土体的静、动力平衡问题进行分析研究,并编制了专用计算程序。

有限元和无限元耦合分析方法及其在基坑数值分析中的应用

本文将有限元和无限元耦合分析方法应用于基坑性状的数值分析研究，给出了二维八结点无限元的位位函数和形函数；接着将这种方法与纯有限元方法的计算结果进行了比较分析，说明有限元与无限元耦合分析方法具有精度高、计算量小等优点，并为解决岩土工程中通常常的有限元分析中‘计算范围和边界条件不易确定'的困难提供了一种有效手段。

有限元与无限边界元的耦合数值解法

本文提出用有限元—无限边界元耦合方法对结构体系作弹性分析。它是将结构体系的不同区域分别用有限元法和无限边界元法求解,从而能体现两种方法的优点。本法十分适宜对结构一地基体系作静、动态分析。数值结果显示,本法有较高的计算精度并节省机时。

土—基础共同作用分析的有限元/无限元耦合方法模型研究

为考虑土—基础共同作用,建立了有限元/无限元耦合方法分析模型。通过对同一结构体系分别应用有限元理论和有限元/无限元耦合方法比较,研究了有限元/无限元耦合体系中有限元范围在水平与竖向区域的不同取值对计算结果的影响,从而确定了有限元区域的计算范围。结果表明,有限元/无限元耦合方法对于研究共同作用问题具有较高的精度和显著的经济性。

子域样条有限元与无限元耦合法分析相邻建筑物的相互作用

运用惯性耦合法分析地基上相邻建筑物的相互作用，并将样条有限元法分析直接承受建筑物的桩基和土体，用半解析无限元法分析外围半无限土体．此方法不仅具有输入数据少，计算工作量小，并且避免了人为有限边界的影响．数值计算表明，当两结构相邻较近时，单体与双体在自振特性，尤其在位移、基底总剪力等方面均有差异．

地下隧道结构—土体系的有限元与无限元耦合分析法

本文运用有限元－无限元耦合分析地下隧道结构与地基土的相互作用，阐述了耦合有限元单元模式分析的基本原理。

三维频率域可控源电磁法有限元-无限元结合数值模拟

针对传统的三维频率域可控源电磁法有限元数值模拟数据量大、耗费时间长的问题,引入无限单元来取代施加在外边界上的人工边界条件。电磁场在无限单元内扩散至无限远处,并最终衰减为0。由此,有限元剖分区域的范围被大幅减小,总自由度数相应降低,计算速度随之加快。数值模拟结果表明:采用本文提出的有限元-无限远结合算法后,有限元网格化区域不到原先的1%,自由度总数减少约33%,求解时间节省约25%,计算精度与大范围下施加Dirichlet外边界条件的有限元结果相当。

基于薄片有限元-无限元耦合模型的地铁列车振动环境影响分析

鉴于地铁运营引发隧道及地层沿线路纵向的振动水平及特性不甚明确,应用薄片有限元-无限元耦合模型对地铁列车运营引发隧道基底、隧道壁及地表在垂直于线路的水平方向、铅垂方向及线路纵向三个方向上的振动响应进行高精度分析及比较。分析结果表明:(1)地铁列车运营引发横向、垂向及纵向三个方向6 Hz以下的低频振动在地表均衰减得极其缓慢,且地表三个方向的振动速度、加速度响应具有相似的频率成分;(2)列车运营引起隧道壁的纵向振动响应在1~100 Hz频段内较小,在该频段内的大部分频率点处,其响应甚至小于地表的纵向振动响应;(3)在隧道基底及隧道壁,由列车运营引发的纵向振动响应在1~100 Hz频段以内显著小于由其引发的垂向振动响应,但在地表,由列车运营引发的纵向振动响应具有同横向、垂向响应相当的量值。

有限元–边界元耦合法在运动导体涡流场中的应用

基于A,φ-A法和库伦规范,推导了导体区域和非导体区域的有限元方程及自由空间的边界元方程,通过引入交界面条件,实现了将边界元矩阵等效为有限元矩阵求解的有限元-边界元耦合法(finite element and boundary element coupling method,FE-BECM)。将FE-BECM应用于TEAM-7问题的计算,验证了该方法处理开域涡流问题的有效性。当FE-BECM应用于运动导体涡流场(moving conductor eddy current,MCEC)问题时,用有限元离散源电流区域和运动部件,用边界元离散自由空间并关联相互独立的有限元区域。该方法克服了常规有限元法使用1套网格处理运动问题所遇到的麻烦。使用有限元-边界元耦合法对单级线圈炮问题进行了计算,验证了算法处理运动导体涡流场问题的有效性。

单桩承载性能的三维有限元无限元耦合分析

提出了用于单桩 承台 土相互作用分析的三维有限元无限元耦合分析程序 ,通过将程序的计算与山东济南某现场实测结果作比较 ,验证了计算程序的精确性 。

无限元与有限元区域边界位移值的D—N迭代求解法

无限元法是基于有限元方法之上，将无限剖分思想与有限元方法相结合，在应力、形变等规则区域若使用有限剖分计算可达到精度要求时，则使用有限元法计算，而在形变剧烈、有应力集中的区域则采用无限相似单元剖分的无限元法计算，以求得应力集中区域确切应力分布状况，以弥...

有限元—边界元耦合法在3维开域涡流场中的应用

基于A、φ-A法和库伦规范,推导了导体区域和非导体区域的有限元方程及自由空间的边界元方程,通过引入交界面条件,实现了将边界元矩阵等效为有限元矩阵求解的有限元—边界元耦合法。分别使用单纯有限元和有限元—边界元耦合法对TEAM 7问题进行了计算,通过对比3种有限元模型的计算结果指出了截断边界和远场单元在处理开域问题上的缺陷。为了探讨有限元—边界元耦合法的建模方式,根据包裹空气层的不同建立了3种模型并进行了对比分析。通过对数值仿真结果和实测数据进行对比,证明了有限元—边界元耦合法在处理3维开域涡流场问题上的有效性。

复合地基上圆形基础板样条有限元-无限元耦合分析

根据圆柱体柱坐标的极点条件构造了两组合适的位移函数，分别表征圆板－板下地基与外围土的位移，使在任意荷载下圆心处的应力应变不再奇异，并根据复合地基的特点，提出了将桩－土模拟成各向异性体，计算圆板应力和变形的方法，并给出了算例．

饱和地基轴对称竖向振动有限元-无限元耦合解

根据饱和土弹性波动方程和波的传播特性,建立了饱和地基轴对称竖向振动问题的一种有限元-无限元耦合解法并编制了计算程序;对可蜕化为单相弹性地基的气饱和土(干土)与渗透性很差的水饱和土地基,应用该方法计算了Lamb问题的地表竖向位移,其结果与既有单相弹性地基的理论解吻合良好.所提出方法可为求解层状饱和地基轴对称动力问题、研究饱和土中单桩复合地基动测技术等提供一种较为简便而可靠的分析手段.

有限元与无限元耦合法在采矿工程中的应用

本文使用有限元与无限元耦合法解决有限元法在工程应用中存在的人为计算边界条件,离散区域大,计算精度差和边界元法处理非线性复合介质本构关系推导复杂等问题,并从理论上对边界条件、衰减系数、衰减控制点和非均匀初应力等问题进行了研究,且得出一些重要结论。