吴利华
- 作品数：4 被引量：11H指数：2
- 供职机构：北京工业大学建筑工程学院城市与重大工程安全减灾省部共建重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学建筑科学更多>>
- 多层波导中矢量波动的时域人工边界条件被引量：2
- 2021年
- 本文提出了一种近似的时域人工边界条件(artificial boundary condition,ABC)用来模拟含有瑞利阻尼的线弹性多层波导平面内的矢量波动,该ABC是时域稳定的,且能与有限元法无缝耦合.建立ABC的思路是,首先将多层波导的矢量波动方程简化为x方向和y方向解耦的两个标量波动方程;其次基于比例边界有限元法得到无限域x方向和y方向模态空间下半离散的频域动力刚度,再用矩阵连分式近似表示x方向和y方向的频域动力刚度;最后通过辅助变量技术将连分式时域化,从而分别得到人工边界上x方向和y方向的时域ABC.方法中影响计算精度和计算效率的参数有无限域的模态数n、连分式阶数J和人工边界远离兴趣域的距离L.数值算例表明,仅需将被载荷激起的无限域的模态数n参与计算,一般可以取J=3,L的取值基本与地下结构尺寸无关,它与土层的总层高H成正比关系,关系系数与土层的材料参数有关.
- 吴利华赵密杜修力
- 关键词：人工边界条件连分式比例边界有限元法
- 饱和两相介质动力固结问题时域求解的精细时程积分方法被引量：1
- 2017年
- 针对u-p形式的饱和两相介质波动方程,采用精细时程积分方法计算固相位移u,采用向后差分算法求解流体压力p,建立了饱和两相介质动力固结问题时域求解的精细时程积分方法。针对标准算例,对该方法的计算精度进行了校核。开展了该方法相关算法特性的研究,对采用不同数值积分方法计算非齐次波动方程特解项计算精度的差异进行了对比研究,并对采用不同积分点数目的高斯积分法计算特解项条件下计算精度的差异进行了对比研究。研究结果表明,(1)该方法具有良好的计算精度。(2)计算非齐次波动方程特解项的数值积分方法中,梯形积分法的计算精度最差,高斯积分法、辛普生积分法和科茨积分法都具有较好的计算精度。(3)增加高斯积分点数目对于提高计算精度的作用并不显著。
- 李亮高超吴利华
- 关键词：动力固结
- 黏弹性多层介质中SH波动的一种吸收边界条件被引量：6
- 2020年
- 提出一种高精度时域吸收边界条件,与有限元法结合用于模拟瞬态标量SH波在达朗贝尔黏弹性多层介质中传播问题.建立时域吸收边界条件的过程是:首先将半无限域沿着竖向半离散得到半离散的位移方程以及人工边界处的力-位移关系,再通过引入模态分解,将物理空间下的量转化到模态空间,从而获得半无限域模态空间下的频域动力刚度;其次采用一种在全频范围内收敛的连分式精确逼近单层介质模态空间下标量形式的频域动力刚度,将标量连分式扩展为矩阵形式用来表示多层介质的频域动力刚度;最后通过引入辅助变量技术,将模态空间下基于连分式的频域动力刚度关系转化为时域吸收边界条件,进一步转换到物理空间后得到物理空间下的时域吸收边界条件.单层介质和五层介质的数值算例表明,建立的高精度时域吸收边界条件对于达朗贝尔黏弹性单层介质是精确且稳定的;对于达朗贝尔黏弹性多层介质,为了保证其高精度特性,需要将人工边界放置在距离感兴趣区域约为0.5倍无限域高度的位置处.
- 吴利华赵密杜修力
- 关键词：连分式有限元
- 基于流固耦合动力模型的饱和土体-隧道体系地震反应研究被引量：3
- 2016年
- 基于ABAQUS软件平台,应用自行开发的流固耦合动力模型孔压单元模拟场地土体,并通过黏弹性人工边界方法实现地震动的输入,对饱和土体场地中的双孔隧道结构在地震荷载作用下的动力反应进行研究。计算结果表明:在地震反应结束时刻,场地土体位移幅值在两隧道之间以及两隧道的附近区域较大,而远离隧道的区域则较小;场地底部区域土体的孔压幅值较大,而场地顶部区域土体则较小;隧道左右两侧拱腰部位的衬砌的应力较大,而拱顶部位则较小。计算结果同时表明了流固耦合动力模型孔压单元在饱和土体-隧道体系地震反应研究中的适用性。
- 李亮吴利华王相宝高超
- 关键词：饱和土体隧道地震反应
