重力坝问题的非结构分层四边形高阶亚参元分析

摘要：

首先详细论述了一种通过增加棱内"虚节点"和面内"虚节点"方式得到的四边形升阶谱单元及相应的阶谱函数.然后,结合矩阵的一维稀疏存储技术(CSR格式),设计了一种分层四边形高阶亚参元方法,并编制了相应的FORTRAN语言程序进行了实现.该方法具有很好的承袭性,即在生成高阶单元特性矩阵时始终能够承袭低阶单元的特性矩阵,这样可减少计算量,大大提高了编程和计算效率.最后,通过将所设计的方法应用于重力坝/腹拱坝问题的求解,验证了本文方法具有与相应常规有限元方法一样高的计算精度,且当使用分层Q8元和分层Q12元时,随着网格的加密,坝踵及坝趾区产生应力集中的区域明显缩小,坝踵-坝趾线段上的第一主应力和y方向应力也基本重合,能很好地解决坝踵及坝趾区的应力集中,可为数值求解重力坝实际问题提供一种高效分析方法.

关键词：重力坝/腹拱坝、非结构四边形网格、阶谱单元、亚参数有限元、一维稀疏存储

所属期刊栏目：38

分类号：O343.3(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金项目;湖南省教育厅资助科研项目

在线出版日期：2021-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：902-908