半平面问题远域辐射阻尼的时域边界元法模拟研究

来源：计算力学学报杂志2021年第2期北京时间：

作者：张梅,唐波,李宏军,郝文秀,龚海天

单位：河北农业大学 城乡建设学院, 保定 071001,河北农业大学 城乡建设学院, 保定 071001,上海强劲地基工程股份有限公司, 上海 200233,河北农业大学 城乡建设学院, 保定 071001,河北农业大学 城乡建设学院, 保定 071001,新加坡清水建设株式会社, 新加坡 339509

摘要：辐射阻尼在岩石基坑爆破开挖、边坡稳定、结构抗震以及结构-地基动力相互作用等实际工程问题中具有重要意义。为了模拟半平面问题的远域辐射阻尼，以时域边界元法（TD-BEM）理论为基础，根据应力波在弹性介质中的传播特性，在时域内提出了一种新的单元，即自适应半无限边界单元，专门用于离散远域半无限边界。该单元外侧节点是一个始终处于应力波波前位置的动态节点，保证计算区域在任何情况下都恰好包含应力波的影响范围，从而模拟远域辐射阻尼。最后，分别采用近场和远场动力荷载作用下的弹性半平面算例进行验证，并将结果与有限元法FEM和常规TD-BEM结果进行综合对比。结果表明，采用自适应半无限单元的TD-BEM满足半无限域的辐射条件，较好地解决了远域辐射阻尼的模拟问题，且在计算时间成本与常规TD-BEM几乎相同的前提下，具有更高的计算精度。

关键词：辐射阻尼,自适应半无限边界单元,时域边界元法,半平面问题,应力波,

基金资助：河北省高等学校科学技术研究（QN2020135）资助项目.