面向显式算法基于Python语言人工边界与地震力可视化建模程序开发与验证

来源：计算力学学报杂志2025年第3期北京时间：

作者：陈志超,柳国环,费琦翔

单位：天津大学 水利工程智能建设与运维全国重点实验室, 天津 300350,天津大学 建筑工程学院, 天津 300350,天津大学 水利工程智能建设与运维全国重点实验室, 天津 300350,天津大学 建筑工程学院, 天津 300350,天津大学 水利工程智能建设与运维全国重点实验室, 天津 300350,天津大学 建筑工程学院, 天津 300350

摘要：成功自主开发了基于Python语言面向显式算法的可视化接口程序,与大型商业软件ABAQUS精准对接,可高效完成三维黏弹性人工边界建模与等效地震力自动施加。阐明了面向显式算法接口程序的意义及其与传统外挂式及隐式程序的本质区别,在此基础上提出两点式跟随行动线(轴向)弹簧-阻尼元件完全等效的方法,解决了显式算法下接地弹簧-阻尼元件失效的固有问题,验证了其可行性和准确性,为后续程序开发奠定理论基础;推导了程序直接使用的P,SV及SH波垂直入射时等效节点力的时间迟滞效应解析解公式,公式推导过程物理意义清晰且理论完备;阐明了程序的底层逻辑、开发流程及关键函数;最后,以自由场P,SV及SH波同时垂直入射经典算例,验证了建模的黏弹性人工边界对散射波的吸收作用,与理论解吻合。本文成果可用于边界-土-结构相互作用的科学研究与工程实践。

关键词：黏弹性人工边界,地震动输入,显式算法,Python语言,ABAQUS二次开发,

基金资助：国家自然科学基金(51978461)资助项目.