三维非恒定渗流自由面边界积分项的高精度数值积分 High precision numerical integ…

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三维非恒定渗流自由面边界积分项的高精度数值积分

High precision numerical integral on free surface boundary of 3-D unsteady seepage problem

在三维非恒定渗流有限元计算中,不可避免地需计算自由面上的边界积分项.建议一种高精度数值积分的方法求取自由面边界积分项.其基本思路是,基于8节点空间等参单元,根据压力为零的边界条件确定自由面满足的曲面方程,将自由面边界积分转化为ξη平面上的二重积分;然后再计算自由面与三维等参单元的交点,将交点投影到局部坐标平面ξη上,并根据点与线的相对关系,确定投影点所围成的局部坐标积分区域;再将总积分区域划分成若干个三角形子区域,并利用变步长Simpson方法计算各三角形子区域上的二重积分,从而实现了高精度的自由面边界积分.该方法避免了单元中自由面为平面的假设,可提高计算精度,特别对于单元内自由面变化剧烈情况,更为显著.将该方法应用于砂槽模型和土坝的渗流分析中,计算结果与实际情况较为接近.水利论文 afB0pg.i)b3U

作 者:郑桂兰 王媛 裴利华 ZHENG Gui-lan WANG Yuan PEI Li-hua  
作者单位:郑桂兰,ZHENG Gui-lan(河海大学交通学院,江苏,南京,210098)水利论文Gu7_&mYIl6Q
王媛,裴利华,WANG Yuan,PEI Li-hua(河海大学土木学院,江苏,南京,210098) 
刊 名:水科学进展  ISTIC EI PKU
英文刊名:ADVANCES IN WATER SCIENCE 
年,卷(期):2008 19(1) 
分类号:TV139.1 TV139.14 
关键词:非恒定渗流   自由面   数值积分  
机标关键词:三维非恒定渗流渗流自由面边界积分高精度数值积分有限元计算积分区域方法二重积分空间等参单元子区域三角形平面坐标相对关系投影渗流分析砂槽模型曲面方程 
基金项目:教育部高等学校博士学科点专项科研基金,国家自然科学基金 
TAG: Integ Numerical numerical NUMERICAL Precision precision 三维 integ 数值积分
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