本文通過時域邊界元與有限元耦合法進行結構-無限地基動力分析。在求解過程中采用結合了自適應單元的時域邊界元法對無限地基進行模擬,并利用有限元法對上部結構、基礎及近域地基進行建模,通過兩子域公共界面處的力與位移協(xié)調關系對地基-結構之間的動力相互作用問題進行耦合研究。本文主要進行了以下幾方面的研究:（1）以時域邊界元法理論為基礎,并根據(jù)應力波在彈性介質中的傳播特點,將遠域半無限邊界轉化為了能夠模擬遠域輻射阻尼效應的自適應半無限邊界單元,并將該單元與常規(guī)時域邊界元法結合用于求解彈性半平面動力學問題。由于自適應半無限邊界單元實質上是一個能夠隨時-空間參數(shù)自動調節(jié)尺寸的有限單元,可參考常規(guī)邊界單元的處理方法對該單元進行影響系數(shù)求解及奇異性處理,最后采用了動力荷載作用下的彈性半平面算例進行驗證。結果表明:自適應半無限邊界單元能夠模擬無限地基的輻射阻尼效應,使用了該單元的時域邊界元法能夠快捷準確的求解彈性半平面動力問題。（2）對時域邊界元與有限元耦合算法進行研究。在采用耦合法分析時,將整個求解域劃分為有限域子域與時域邊界元子域,并采用Newmark精細積分法進行有限元動力分析,利用兩子域公共邊界上力和... 

【文章來源】：河北農業(yè)大學河北省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－６半無限時域邊界元法數(shù)值實施過程??Ｆｉｇ．２－６?Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ?ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｄａｐｔｉｖｅ?ｓｅｍｉ－ｉｎｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔｓ??２．７算例驗證??

?自適應單元在地基－結構動力相互作用中的應用研究???表２－１材料參數(shù)??Ｔａｂｌｅ?２－１?ｍａｔｅｒｉａｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ??參數(shù)?ｐ／（ｋｇ／ｍ３）?Ｅ／Ｐａ?ｖ??值?３ｘｌ〇３?４ｘｌ〇１０?０．２５??Ｘ??＇＇ｚ??圖２－７彈性半平面半圓凹陷處荷載作用模型??Ｆｉｇ．２－７?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｏａｄ?ａｃｔｉｎｇ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｅｍｉ－ｃｉｒｃｕｌａｒ?ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｌａｓｔｉｃ?ｈａｌｆ?ｐｌａｎｅ??１００??８０?＼??（２?６０?？?＼??Ｉ?＼??４０?？?＼??２０?－?＼??《）?ｉ?ｉ?＿?ｉ?？?ｉ??０?１２?３?４?５?６??／／ｍｓ??圖２－８雙指數(shù)徑向爆炸荷載??Ｆｉｇ．２－８?Ｒａｄｉａｌ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｗａｖｅ?ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ?ｂｙ?ｔｈｅ?ｄｏｕｂｌｅ?ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ??２．７．２數(shù)值實施??取半圓域圓心為坐標原點，將內半圓劃分為２０個小單元，采用三角函數(shù)進行坐??標賦值，取原點左側為負半軸，右側為正半軸。??由于爆炸荷載作用在內半圓上，因此其邊界上的面力都是己知的，其他邊界上的??初始面力都為０。理論上對于半無限動力問題在其無限遠處的位移為０，但為了在數(shù)??值計算時對該模型施加約束，選取了與原點相距３?＝?３％處的節(jié)點作為位移零點（其??中；為計算時間；ｃｄ為壓縮波波速），即應力波在３倍計算時間ｆ內所傳播的距離。??其值隨著計算時間的變化而自適應變化，該節(jié)點能夠滿足實際位移邊界條件的要求。??２．７．３對比驗證方案??本節(jié)分別采用ＦＥＭ、常規(guī)

Ｄ－ＢＥＭ?／?＼?？？？■＿?常規(guī)ＴＤ－ＢＥＭ??｛?１?？半無限時域邊界元法?〇〇??／?＼?…▲？半無限時域邊羿元法??。４?－?＼?＼Ａ??０．２?－?Ｉ?＼?－０．２?－?＼??Ｉ。°?＼?／???Ｊ－０．４?－?Ｉ??Ｉ?Ｙ?：?ｒ??－１．０??１?１?１?１?１?－）．０?Ｉ?１?？?＞?１?？??０?．０?２〇ｃ．?，／ｒ〇?３０?４０?５０?０?．０?２〇Ｃｄ／／ｒ〇?３０?４０?５０??（ａ）水平向位移?（ｂ）豎向位移??圖２－９?ｒ?＝１０ｍ處計算結果??Ｆｉｇ．２－９?ｒｅｓｕｌｔｓ?ａｔ?ｒ?＝４ｍ??３０??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3432699