【摘要】：由于結(jié)構(gòu)物貫入時(shí)網(wǎng)格變形過(guò)大而產(chǎn)生扭曲畸變等問(wèn)題,常會(huì)造成巖土工程下沉貫入領(lǐng)域的數(shù)值分析收斂困難甚至計(jì)算結(jié)果失真。采用合適的數(shù)值方法分析此類問(wèn)題頗具挑戰(zhàn)性。傳統(tǒng)的有限元模擬方法往往會(huì)出現(xiàn)收斂困難、作出不合理的假設(shè)以及需要依賴用戶的專業(yè)網(wǎng)格重劃分和插值程序等問(wèn)題。耦合的歐拉-拉格朗日(CEL)分析方法結(jié)合了拉格朗日網(wǎng)格與歐拉網(wǎng)格的優(yōu)點(diǎn),可以有效地解決有關(guān)大變形和材料破壞等諸多問(wèn)題。通過(guò)位移控制法和力控制法兩種下沉方式,進(jìn)行桶形基礎(chǔ)室內(nèi)液壓下沉模型試驗(yàn),得出不同強(qiáng)度的黏土中桶形基礎(chǔ)下沉阻力和下沉深度的關(guān)系及土塞高度。應(yīng)用CEL有限元法進(jìn)行模擬,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果較為符合。采用的CEL有限元模擬方法不僅可對(duì)桶形基礎(chǔ)自重下沉和液壓下沉進(jìn)行預(yù)測(cè),也可為其他海洋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的貫入模擬提供有益參考。
【圖文】：

問(wèn)題[13]中取得了一些成果，但鮮有應(yīng)用CEL有限元法對(duì)桶形基礎(chǔ)自重下沉和液壓下沉分析的報(bào)道。本文首先簡(jiǎn)要介紹CEL有限元法的基本原理。然后進(jìn)行桶形基礎(chǔ)室內(nèi)液壓下沉模型試驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果，并應(yīng)用CEL有限元法進(jìn)行模擬。文章提出的CEL有限元模擬方法不僅可為桶形基礎(chǔ)自重下沉和液壓下沉進(jìn)行預(yù)測(cè)，也可為其他海洋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的貫入模擬提供有益參考。2耦合的歐拉-拉格朗日（CEL）法耦合的CEL有限元分析方法結(jié)合了拉格朗日網(wǎng)格與歐拉網(wǎng)格的優(yōu)點(diǎn)，采用歐拉網(wǎng)格中網(wǎng)格固定而材料可以在網(wǎng)格中自由流動(dòng)的方式建立模型（如圖1所示），有效地解決了有關(guān)大變形和材料破壞等諸多問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)歐拉-拉格朗日的接觸算法，利用拉格朗日網(wǎng)格得到準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)。(a)拉格朗日分析(b)歐拉分析圖1有限元分析中連續(xù)體的變形Fig.1Deformationofacontinuuminfiniteelementanalysis在耦合歐拉-拉格朗日有限元算法中，歐拉材料的變形是基于流體體積方法來(lái)體現(xiàn)。在這種方法中，，材料在網(wǎng)格中流動(dòng)的軌跡是通過(guò)計(jì)算每一個(gè)單元中的歐拉體積分?jǐn)?shù)（Eulerianvolumefraction，簡(jiǎn)稱EVF）來(lái)確定的。如果一個(gè)單元完全被材料填充，則這個(gè)單元的歐拉體積分?jǐn)?shù)EVF=1；如果某個(gè)單元里沒(méi)有材料，則它的EVF=0。如果一個(gè)單元中所有材料體積分?jǐn)?shù)的總和小于1，這個(gè)單元的剩余部分自動(dòng)被“空”材料所占據(jù)，“空”材料既沒(méi)有質(zhì)量也沒(méi)有強(qiáng)度。在歐拉網(wǎng)格中，使用體積分?jǐn)?shù)工具，將用來(lái)描述材料初始狀態(tài)及位置的參考體離散到歐拉體中，如圖2所示。圖2使用體積分?jǐn)?shù)工具在歐拉體中定義材料的過(guò)程Fig.2ProceduresformaterialdefinitionbyusingthevolumefractiontoolinEuleriananalysisCEL分析方法是通過(guò)顯示動(dòng)力分析來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種顯式算法的穩(wěn)定性是有條件的，?

俊＠

本文編號(hào)：2545005