孔隙介质时域BEM计算:动力响应与奇异性处理
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更新于2024-07-09
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本文探讨了"孔隙介质的时域BEM计算"这一主题,基于Biot饱和孔隙介质动力方程,该方程是Biot在1941年为了解决土固结问题而提出的。作者利用快、慢纵波解耦法获得了时域Green函数U-P表达式,并结合Somigliana表象积分,对集中力作用下的饱和孔隙介质在时域内的动力响应进行了深入的边界元素方法(BEM)分析。文章详细阐述了孔隙介质时域边界积分方程的离散化过程,包括其Stokes状态解答以及如何通过借用已有的技术成果来处理计算中的奇异性问题。
在数值分析部分,作者针对无量纲材料参数进行了计算,并以图表的形式展示了结果。由于孔隙介质的时域BEM计算相对较少见于相关文献,因此本文提供的新方法和结果对于理解两相饱和介质的动力响应特性以及相关领域的研究具有重要意义,为了解决孔隙介质中固相和流相交互作用的复杂问题提供了新的途径。
文章的关键点包括:时域BEM技术、饱和孔隙介质的动力响应、Green函数在BEM中的应用、奇异性处理方法以及如何有效地运用边界元方法来模拟无限或半无限域的问题。此外,文章还回顾了孔隙介质理论的发展历程,指出BEM相较于有限元法(FEM)在处理这类问题上的优势,如简化域内建模、辐射条件处理和维度降低等。
这篇论文不仅提供了一种新颖的孔隙介质动力响应分析方法,还为该领域的研究者们提供了实用的计算工具和技术参考,有助于推动孔隙介质动力学研究的进一步发展。
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