流形元与有限元变形和渗流的非同步耦合 分析方法及其应用
孙 跃
APPLICATION RESEARCH ON NON-SIMULTANEOUS COUPLING CALCULATION OF DEFORMATION AND SEEPAGE WITH MANIFOLD METHOD AND FEM
摘要 提出了一个用流形元与有限元的变形和渗流非同步耦合的分析方法,用于模拟不连续块体在水压作用下的变形过程。对一个岩石边坡上的裂隙岩块随地下水上升而产生滑动破坏的过程进行了计算模拟,将此数值计算结果与岩块的滑动极限平衡计算结果作了比较分析。计算结果显示了所提方法的可用性。
关键词 :
计算数学 ,
流形元法 ,
有限元法 ,
固-流耦合作用 ,
岩石边坡
Abstract :The calculation code including manifold method (MM) and finite element method (FEM) is developed to study the non-simultaneous coupling problem of stress-strain and seepage for discontinuous material. A simple rock slope model is used to simulate the failure development process of the rock blocks due to the action of water pressure change along rock fracture surface. The calculated result shows that the presented coupling analysis method is effective for the coupling problems of discontinuous rocks from small deformation to failure process.
Key words :
computational mathematics
manifold method
FEM
coupling of stress and water flow
rock slope
收稿日期: 2002-07-03
[1]
周凤玺1,罗 瑞1,梁玉旺2*,巴振宁3. 近断层速度型脉冲波作用下高山峡谷复杂场地地震响应研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(3): 842-855.
[2]
朱煜珣1,刘金锋1,2,3. 煤层气采收诱发储层沉降及应力演化的三维模型数值模拟 [J]. 岩石力学与工程学报, 2023, 42(S1): 3293-3308.
[3]
姚仰平,武孝天,崔文杰. 基于岩土材料临界状态理论的有限元非局部软化算法——以CSUH模型为例 [J]. 岩石力学与工程学报, 2023, 42(7): 1759-1766.
[4]
屈小磊1,陈 杰2,汤 浩2,董如意2,戚承志1. 基于耦合时域的数值流形法岩石边坡动态稳定性分析 [J]. 岩石力学与工程学报, 2022, 41(1): 82-92.
[5]
邸 元1,吴大卫1,WU Yushu2. 油藏渗流–应力耦合分析的FEM-FVM混合方法的改进 [J]. 岩石力学与工程学报, 2020, 39(S1): 2645-2654.
[6]
徐栋栋,邬爱清,卢 波,汪 斌,蒋昱州,李 聪,刘小红. 温度场及温度应力模拟的高阶非连续变形分析方法 [J]. 岩石力学与工程学报, 2019, 38(S2): 3595-3602.
[7]
林 姗1,郭昱葵2,孙冠华1,杨永涛1,张国华1. 边坡稳定性分析的虚单元强度折减法 [J]. 岩石力学与工程学报, 2019, 38(S2): 3429-3438.
[8]
魏匡民1,2,陈生水1,2,李国英1,2,米占宽1,2. 高土石坝动力弹塑性与黏弹性分析方法比较研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2019, 38(5): 1018-1029.
[9]
江 南1,2,冯 君1,2. 铁路悬索桥隧道式锚碇受载破裂力学行为研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2018, 37(7): 1659-1670.
[10]
吴君涛1,2,王奎华1,2,肖 偲1,2,刘 鑫1,2. 弹性支承桩周围土振动响应解析解及其波动规律研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2018, 37(10): 2384-2393.
[11]
邹 烨1,2,郭明伟1,王水林1,葛修润1. 地震荷载下三维边坡动力稳定性分析 [J]. 岩石力学与工程学报, 2017, 36(5): 1174-1184.
[12]
戴自航1,2,王云凤1,卢才金3. 水平荷载单桩计算的综合刚度和双参数法杆系有限元数值解 [J]. 岩石力学与工程学报, 2016, 35(10): 2115-2123.
[13]
孙 聪,李春光,郑 宏,孙冠华,刘治军. 同时考虑张拉及剪切破坏的边坡上限原理有限元法 [J]. 岩石力学与工程学报, 2015, 34(s1): 2783-2791.
[14]
胡英国1,2,卢文波1,2,陈 明1,2,严 鹏1,2,刘 亮1,2. SPH-FEM耦合爆破损伤分析方法的实现与验证 [J]. 岩石力学与工程学报, 2015, 34(s1): 2740-2748.
[15]
张兴胜1,宋丽娟1,董金玉1,于怀昌1,黄志全1,王建秀2,WONG Henry3,王江锋1,杨永香1. 土坝渗流侵蚀机制及有限元计算 [J]. 岩石力学与工程学报, 2015, 34(5): 1031-1038.