【摘要】：基于Zienkiewicz提出的非飽和多孔介質(zhì)波動(dòng)理論,考慮兩相流體和固體顆粒的壓縮性以及慣性、黏滯和機(jī)械耦合作用,采用半解析的方法獲得了一類典型邊界條件下單層非飽和多孔介質(zhì)一維瞬態(tài)響應(yīng)解。首先推導(dǎo)出無(wú)量綱化后以位移表示的控制方程,并將其寫成矩陣形式;然后,將邊界條件齊次化,求解控制方程所對(duì)應(yīng)的特征值問題,得到了滿足齊次邊界條件的特征值和相對(duì)應(yīng)的特征函數(shù)。根據(jù)變異系數(shù)法并利用特征函數(shù)的正交性,得到了一系列僅黏滯耦合的關(guān)于時(shí)間的二階常微分方程及相應(yīng)的初始條件。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用精細(xì)時(shí)程積分法給出了常微分方程組的數(shù)值解。最后,通過若干算例驗(yàn)證了結(jié)果的正確性并探討了單層非飽和多孔介質(zhì)一維瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)的特點(diǎn)。該方法可推廣應(yīng)用于其他典型的邊界條件。
[Abstract]:Based on the wave theory of unsaturated porous media proposed by Zienkiewicz, the compressibility, inertia, viscosity and mechanical coupling of two-phase fluid and solid particles are considered. The one-dimensional transient response of a class of monolayer unsaturated porous media under a typical boundary condition is obtained by semi-analytical method. Firstly, the governing equation expressed by displacement after dimensionless is deduced, and it is written into matrix form. Then, the homogenization of the boundary conditions is used to solve the eigenvalue problems corresponding to the governing equations, and the eigenvalues and the corresponding eigenfunctions satisfying the homogeneous boundary conditions are obtained. According to the variation coefficient method and the orthogonality of the eigenfunction, a series of second order ordinary differential equations about time and corresponding initial conditions are obtained. On this basis, the numerical solutions of ordinary differential equations are obtained by using the precise time integration method. Finally, some examples are given to verify the correctness of the results and the characteristics of one-dimensional transient dynamic response of monolayer unsaturated porous media are discussed. This method can be extended to other typical boundary conditions.
【作者單位】： 浙江大學(xué)軟弱土與環(huán)境土工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;浙江大學(xué)巖土工程研究所;中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(No.51278451) 浙江省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(No.LZ12E09001)
【分類號(hào)】：TU435

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2332801