三维非稳定渗流自由面边界积分项的精确数值计算

来源：计算力学学报杂志2015年第2期北京时间：

作者：潘树来,王全凤,俞缙,蔡燕燕

单位：华侨大学 土木工程学院, 厦门 361021,华侨大学 土木工程学院, 厦门 361021,华侨大学 厦门工学院, 厦门 361021,华侨大学 土木工程学院, 厦门 361021,中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室, 徐州 221008,华侨大学 土木工程学院, 厦门 361021

摘要：利用固定网格法分析三维非稳定渗流问题时,将要面对两项积分难题:以自由面及单元表面为边界的空间积分及以自由面为边界的曲面积分。针对常用的任意8结点6平面三维普通单元,提出采用坐标变换及等参变换技术求取空间积分项的精确数值解;至于曲面积分项,建议改用单元非饱和区部分表面作为积分边界,经过坐标变换及等参变换处理积分边界后,利用高斯数值积分可求出曲面积分项的精确数值解。通过一个普通单元及一项均质半无限边界堤坝的实例分析,表明此方法的精确性和稳定性良好。

关键词：三维非稳定渗流,自由面,初流量法,高斯数值积分,固定网格,

基金资助：国家自然科学基金(51374112);高等学校博士学科点专项科研基金(200803850001);中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放课题(SKLGDUEK1304);福建省自然科学基金(2014J01160)资助项目.