重心插值配点法求解BIOT固结问题

比奥(BIOT)固结微分方程组在数学上用解析法求解很困难。文章采用重心拉格朗日(Lagrange)插值近似未知函数,利用配点法离散BIOT固结问题的控制方程,实现了BIOT固结问题控制偏微分方程初边值问题的统一格式数值计算,其控制方程可以利用微分矩阵直接表达成矩阵方程的形式,初始边界条件也可通过重心Lagrange插值和微分矩阵离散成代数方程的形式,通过附加方程法施加初边界条件,得到求解BIOT固结问题的代数方程组,进而求解该方程组得到BIOT固结问题的数值解。结果表明:所提出的求解BIOT固结问题的数值方法,具有计算格式简单和易于程序实现,且所得数值精度高、稳定性好的特点。