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在流变岩土体中进行并行双线隧道施工时,隧道施工过程、布置方式对应力、位移的时空分布有显著影响。针对粘弹性岩土体中双向不等的应力作用下的双圆形隧洞顺序施工问题,本文推导得到了各施工时段开挖增量位移和应力的理论解。推导中利用Laplace变换给出粘弹性解答与弹性复位势的关系,并根据各时段受力情况,应用粘弹性叠加关系导出最终解答。理论解与相同条件下有限元解进行了比对,结果吻合得较好。根据解答分析了两隧道空间布置方式对应力和位移的影响,以及倾斜布置时侧压系数的影响。相比数值方法,理论解答可更方便地进行参数分析和初步设计。 相似文献
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选择三参量固体模型描述土体的粘弹性本构关系,利用半空间体内部受竖向集中力的Mindlin弹性解,根据粘弹性理论中的准静态弹性-弹粘性对应原理,推导了竖向力作用在粘弹性半无限土体内部的理论解。通过对应力和位移解答进行Laplace逆变换,给出了应力与位移的时域解。作为解答的应用,建立了粘弹性半无限体内部矩形面积上作用有三角形分布、均匀分布荷载时的粘弹性沉降计算公式。为了便于计算与工程应用,根据粘弹性理论解编制了计算程序。结果验证和实例分析表明,文中理论解是正确的,并为工程实际应用提供了理论依据。 相似文献
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饱和砂性土流变模型的试验研究 总被引:2,自引:0,他引:2
正确合理的土体本构模型确定是地面沉降模拟的关键之一。上海和江苏地区多年来野外分层标的实际观测资料表明该区含水层系统砂层变形具有流变特征,表现出变形滞后于含水层水位变化的现象。本文基于粘弹性理论,选取了常州含水层系统原状砂性土样进行单轴压缩试验,分析了砂性土流变荷载曲线,并选择现有的相关本构模型进行识别,从而确定能更好反映研究区土体变形规律的流变模型。结果表明,研究区砂性土可采用Burgers模型进行描述,反演获得的4个流变参数随荷载的增加表现出一定的规律性。 相似文献
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基于三维有限元方法,提出了一个预测和评价砂井地基的简化计算模型。该计算模型采用块体单元模拟砂井周围的土体,用砂井单元模拟砂井的竖向排水和水平排水过程,并且推导了反映土体单元和砂井单元之间排水过程的连续性方程。克服了以往有限元法计算砂井地基时,需要将砂井和周围土体作均质化等价的缺点,并可用弹塑性模型反映砂井周围土体的非线性变形和强度特性。计算了单个砂井地基固结排水过程。通过和理论解的比较表明,用本文简化计算模型得到的结果和理论解比较接近。同时,还计算了日本某高速公路路基用砂井 堆载预压法处理的过程,通过分析表明,该简化模型能反映砂井地基的固结排水过程,可以应用于实际工程。 相似文献
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给出了关于冰的粘弹性微分本构模型的广义变分原理和冰载荷计算的有限元方法。修正的增量粘弹性矩阵有效地加速了迭代过程,计算了瞬态温度场下冰内压应力分布及对结构物作用力。其结果与实测数据定性吻合。 相似文献
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利用增量法处理粘弹性本构关系中的遗传积分,将粘弹性材料的随机性、结构几何形状的随机性、外载荷的随机性引入虚功方程,应用摄动方法,研究了粘弹性随机分析的虚功原理和粘弹性随机有限元。研究发现,尽管粘弹性本构关系具有时间相依性,其随机摄动格式并不存在“长期项”的影响,算例表明,应用该方法进行粘弹性结构的随机模拟,计算效率较高、精度较高。 相似文献
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数值流形方法的粘性边界问题初探 总被引:1,自引:1,他引:0
在实际工程数值流形方法分析中,采用固定约束边界的方法处理无限域或者半无限域的情况,边界处应力波的反射造成模拟结果与实际情况不符.本文基于Lysmer等人提出的粘性边界理论,在边界上设置阻尼器,推导相应粘性边界条件下流形单元刚度矩阵的数值计算格式,经岩石长条中弹性波传播算例,并与有限元结果对比,验证了该粘性边界的有效性,有利于数值流形方法的工程中推广应用. 相似文献
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用粘性边界有限元法分析弹性半无限地基中的动力问题 总被引:1,自引:0,他引:1
本文使用设置粘性边界单元的有限元方法,分析了简谐集中激振力产生的地表位移反应,刚性基础及桩基础的阻抗函数等半无限地基中的动力问题。计算结果与其他数值分析方法结果的比较表明,粘性边界单元的有限元方法适用于分析弹性半无限地基中的动力问题。本文还讨论了有限元网格尺寸及模型大小对计算结果的影响。 相似文献
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STUDY ON COUPLING MODEL OF SEEPAGE-FIELD AND STRESS-FIELD FOR ROLLED CONTROL CONCRETE DAM 总被引:1,自引:1,他引:1
IntroductionRCCDisbuiltwithconcreterolledandcompactedlayeruponlayer.Therefore,thereisonehorizontalconstructioninterfacebetweentwoconterminouslayers.Iftheconterminouslayersarenotcementedclosely ,theconstructioninterfaceswillbecomeweakpartsofRCCDthatinfluencethestrengthandstabilityofRCCD .Ontheotherhand ,theanti_seepageabilityofconstructioninterfacesisthedeterminantofanti_seepagecharacteristicsofthewholeRCCD .Whenadamisconstructedandfilledbywater,seepage_fieldcomesintobeinginthedambody ,w… 相似文献
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We have been developing a simulation program for use with soil–wheel interaction problems by coupling Finite Element Method (FEM) and Discrete Element Method (DEM) for which a wheel is modeled by FEM and soil is expressed by DEM. Previous two-dimensional FE–DEM was updated to analyze the tractive performance of a flexible elastic wheel by introducing a new algorithm learned from the PID-controller model. In an elastic wheel model, four structural parts were defined using FEM: the wheel rim, intermediate part, surface layer, and wheel lugs. The wheel rigidity was controlled by varying the Young’s Modulus of the intermediate part. The tractive performance of two elastic wheels with lugs for planetary rovers of the European Space Agency was analyzed. Numerical results were compared with experimentally obtained results collected at DLR Bremen, Germany. The FE–DEM result was confirmed to depict similar behaviors of tractive performance such as gross tractive effort, net traction, running resistance, and wheel sinkage, as in the results of experiments. Moreover, the tractive performance of elastic wheels on Mars was predicted using FE–DEM. Results clarified that no significant difference of net traction exists between the two wheels. 相似文献
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Tong C. Hsu Michael Malone R.L. Laurence Stanley Middleman 《ournal of non Newtonian Fluid Mechanics》1985,18(3):273-294
Coating of viscous and viscoelastic liquids is examined both theoretically and experimentally. A single simple geometry, a blade over a rotating roll, is considered. A perturbation solution to the Navier-Stokes equations yields a lubrication theory with first order corrections for curvature and inertia. A numerical solutions by the Finite Element Method (FEM) is compared to the analytical solutions. For Newtonian fluids, agreement between these mathematical models, and data on blade loading, is quite good.The effect of a non-Newtonian viscosity is explored by adopting a purely viscous power law model. The zeroth-order (lubrication) equations are solved by the method of Steidler and Horowitz, and predictions for coating thickness and blade loading agree quite well with those obtained from a FEM solution of the full equations of motion for a power law fluid. Data on blade loading, obtained using a strongly elastic polymer solution, are compared to these mathematical models, and discrepancies are noted. 相似文献
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提出了一种适用于黏弹性界面裂纹问题的增量“加料” 有限元方法. 利用弹性界面裂纹尖端位移场的解答,通过对应原理和拉普拉斯逆变换近似方法,得到了黏弹性界面裂纹的尖端位移场. 用该位移场构造了黏弹性界面裂纹“加料” 单元和过渡单元位移模式,推导了增量“加料” 有限元方程,求解有限元方程可获得应力强度因子和应变能释放率等断裂参量. 建立了典型黏弹性界面裂纹平面问题“加料” 有限元模型,计算结果表明,对于弹性/黏弹性界面裂纹和黏弹性/黏弹性界面裂纹,该方法都能得到相当精确地断裂参量,并能很好地反映蠕变和松弛特性,可推广应用于黏弹性界面断裂问题的计算分析. 相似文献
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旨在提出一种土的非线性弹性本构模型参数反演的方法。以现今普遍实行的地基载荷试验为基础,依据遗传算法的组合优化理论,采用正演计算和遗传算法优化相结合的方式,建立了土层非线性弹性本构模型参数反演的方法;并依据某黄土场地地基载荷试验数据,实施了黄土土层非线性弹性本构模型参数反演的全过程。计算结果表明,所建立的方法可以实现土层非线性弹性本构模型中相互关联的多个参数的组合优化,并在对初始值要求较低的情况下,可以获得良好的参数反演精度。从而为土的变形特性分析和土与其中及相邻结构的共同作用分析,提供了较好的土体本构模型参数的确定方法。 相似文献
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《International Journal of Solids and Structures》2002,39(7):1791-1802
A flat, compressed elastic film on a viscous layer is unstable. The film can form wrinkles to reduce the elastic energy. A linear perturbation analysis is performed to determine the critical wave number and the growth rate of the unstable modes. While the viscous layer has no effect on the critical wave number, its viscosity and thickness set the time scale for the growth of the perturbations. The fastest growing wave number and the corresponding growth rate are obtained as functions of the compressive strain and the thickness ratio between the viscous layer and the elastic film. The present analysis is valid for all thickness range of the viscous layer. In the limits of infinitely thick and thin viscous layers, the results reduce to those obtained in the previous studies. 相似文献
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叶轮机内部流场的修正Taylor—Galerkin(MDTGFE)有限元法 总被引:2,自引:0,他引:2
首先改进了TGFE的基本假设考虑前后时间步之间的非线性效应,对流函数-涡量方程进行有限元离散,得到了修正Taylor-Galerkin算法的有限元离散公式。采用这种方法,我们计算了后台阶绕流流动。另外,还用本方法的思想计算了叶轮机内部准三元流动。 相似文献