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Signorini型变分不等式方法在实际工程渗流问题中的应用 被引量:21
1
作者 陈益峰 卢礼顺 +1 位作者 周创兵 戴跃华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期178-182,共5页
对Signorini型变分不等式方法定义的罚Heaviside函数进行了改进,建立了自适应罚Heaviside函数,从而使Signorini型变分不等式方法的数值稳定性进一步得到改善,网格依赖性进一步得到克服。通过将Signorini型变分不等式方法应用于深圳市公... 对Signorini型变分不等式方法定义的罚Heaviside函数进行了改进,建立了自适应罚Heaviside函数,从而使Signorini型变分不等式方法的数值稳定性进一步得到改善,网格依赖性进一步得到克服。通过将Signorini型变分不等式方法应用于深圳市公明水库坝区渗流分析,论证了Signorini型变分不等式方法在复杂强非线性三维渗流问题中的适用性。 展开更多
关键词 signorini型变分不等式 渗流 自适应罚Heaviside函数
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排水砂槽渗流试验与Signorini型变分不等式方法验证 被引量:5
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作者 白正雄 陈益峰 +2 位作者 胡冉 张勤 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2829-2836,共8页
排水是岩土体及工程构筑物渗流控制的主要措施之一,其实质是通过在渗流域内形成潜在溢出边界或低水位边界而实现渗流控制的。在排水渗控条件下,渗流场往往具有强烈的边界非线性特征,Signorini型变分不等式方法从理论上为稳定和非稳定排... 排水是岩土体及工程构筑物渗流控制的主要措施之一,其实质是通过在渗流域内形成潜在溢出边界或低水位边界而实现渗流控制的。在排水渗控条件下,渗流场往往具有强烈的边界非线性特征,Signorini型变分不等式方法从理论上为稳定和非稳定排水渗流问题提供了有效的分析方法,但其实际效果还需要得到试验的验证。通过开展含5个排水廊道的排水砂槽模型试验,研究了复杂排水条件下砂土渗流的基本规律,并通过试验数据与数值计算成果的对比分析,论证了Signorini型变分不等式方法的有效性和正确性。试验结果表明,在稳定渗流条件下,排水砂槽上游侧3个排水廊道对渗流控制起主导作用,而下游侧2个廊道则失去排水功能,数值计算与试验成果吻合较好;在非稳定渗流条件下,受测压管精度、砂样均匀性和毛细效应的影响,数值计算与试验成果存在一定偏差,但也较好地揭示了复杂排水条件下砂槽中的非稳定渗流特征。排水砂槽试验结果验证了Signorini型变分不等式方法的有效性和正确性,为复杂排水条件下岩土体及工程构筑物的渗控结构优化设计提供了有效的分析手段。 展开更多
关键词 砂槽模型 排水试验 非稳定渗流 signorini型变分不等式
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Signorini接触问题的边界元方法及收敛性分析 被引量:2
3
作者 陈一鸣 郝亚娟 +2 位作者 吴怡 刘若飞 张丽娜 《燕山大学学报》 CAS 2004年第1期22-24,28,共4页
以Signorini接触问题为例,讨论了接触问题边界变分不等式的边界元方法,得到了离散边界变分不等式近似解的存在唯一性定理,给出了近似解与精确解的误差估计表达式。
关键词 signorini接触问题 边界元方法 收敛性 边界变分不等式 误差估计
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结合Bathe算法及Signorini条件求解饱和–非饱和无压渗流问题 被引量:8
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作者 骆冠勇 潘泓 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2275-2282,共8页
Bathe算法将浸润面确定问题转变为常规的非线性本构问题,Signorini条件将出溢面边界转化为常规的水头边界进行处理。由于非饱和渗流问题本身就是一个非线性渗透本构问题,将上述2种方法的联合使用,避免变分不等式的求解,在常规非线性有... Bathe算法将浸润面确定问题转变为常规的非线性本构问题,Signorini条件将出溢面边界转化为常规的水头边界进行处理。由于非饱和渗流问题本身就是一个非线性渗透本构问题,将上述2种方法的联合使用,避免变分不等式的求解,在常规非线性有限元求解框架内做最小程度的改动基础上,实现饱和–非饱和渗流的求解,着重探讨以下几个问题:(1)Bathe方法收敛性的改善及其修正系数的三维推广;(2)适用渗流问题的Signorini条件边界交换算法及其实现;(3)提高非饱和非稳定渗流问题求解收敛性及质量守恒性的欠松弛处理方法。最后,通过典型的算例,讨论上述算法应用中的一些问题及其适用性和精度。 展开更多
关键词 土力学 渗流 signorini条件 饱和-非饱和 有限元
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Signorini接触问题的边界变分不等式 被引量:2
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作者 郝亚娟 陈一鸣 +2 位作者 张丽娜 高宏伶 杨爱民 《数学理论与应用》 2004年第1期44-48,共5页
本文以 Signorini接触问题为背景 ,讨论了变分不等式与边值问题的等价性 ,利用 Green公式 ,基本解和基本解法向导数的性质 ,将区域型变分不等式化成等价的边界型变分不等式 ,并证明了边界变分不等式解的存在唯一性 ,为使用边界元方法数... 本文以 Signorini接触问题为背景 ,讨论了变分不等式与边值问题的等价性 ,利用 Green公式 ,基本解和基本解法向导数的性质 ,将区域型变分不等式化成等价的边界型变分不等式 ,并证明了边界变分不等式解的存在唯一性 ,为使用边界元方法数值求解提供理论依据。 展开更多
关键词 signorini接触问题 边界变分不等式 边值问题 存在性 唯一性 Green公式 边界元法 数值计算
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渗流分析中基于Signorini变分不等式结合杆单元法的排水孔模拟 被引量:3
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作者 曾俊 李星 +2 位作者 凌晓鸣 姚孟迪 卢文(由页) 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第10期169-174,179,共7页
在水利水电工程中,排水孔幕是一项至关重要的渗控措施,而在数值模拟过程中排水孔模拟的准确性对工程的设计与安全有直接影响。利用有限元方法中含自适应罚函数的椭圆形Signorini变分不等式方法,结合在工程实践中运用广泛的杆单元法,对... 在水利水电工程中,排水孔幕是一项至关重要的渗控措施,而在数值模拟过程中排水孔模拟的准确性对工程的设计与安全有直接影响。利用有限元方法中含自适应罚函数的椭圆形Signorini变分不等式方法,结合在工程实践中运用广泛的杆单元法,对含排水孔的稳定渗流问题进行模拟。并基于若干个简单渗流算例与小湾工程实例,将计算结果进行对比分析。研究表明:排水孔周边均形成降落漏斗,模拟的排水孔均发挥了排水降压的效用;将算例计算结果与空气单元法模拟相同过程的结果进行对比,准确性较好;将小湾工程实例渗流场计算结果与工程监测资料进行对比,偏差较小,进一步证明了所提出方法的准确性与可靠性。为解决含有复杂排水结构的岩土体的三维渗流问题提供了一种可行方案。 展开更多
关键词 渗流分析 稳定渗流 signorini变分不等式 杆单元 排水孔模拟
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基于对偶混合变分原理的Signorini问题的数值模拟 被引量:2
7
作者 王光辉 王烈衡 《计算物理》 CSCD 北大核心 2002年第2期149-154,共6页
基于Signorini问题的对偶混合变分形式 ,提出了一种非协调有限元逼近格式 ,证明了离散的B B条件 ,获得了Raviart Thomas(k =0 )有限元逼近的误差界O(h3 4) ,并且Uzawa型算法对协调与非协调有限元逼近格式进行了数值求解 .根据数值结果... 基于Signorini问题的对偶混合变分形式 ,提出了一种非协调有限元逼近格式 ,证明了离散的B B条件 ,获得了Raviart Thomas(k =0 )有限元逼近的误差界O(h3 4) ,并且Uzawa型算法对协调与非协调有限元逼近格式进行了数值求解 .根据数值结果的分析和比较 。 展开更多
关键词 signorini问题 对偶混合变分形式 Raviart-Thomas元 非协调有限元 UZAWA算法 数值模拟 弹性力学
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Signorini边值问题与摩擦接触问题变分不等式的等价性 被引量:1
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作者 李宝凤 陈一鸣 +2 位作者 桂海莲 佟腊梅 王伟伟 《数学理论与应用》 2005年第4期26-28,共3页
接触问题是固体力学领域的一个重要问题,也是工程实际中经常遇到的问题之一,而解决接触问题有多种方法.本文给出一个带摩擦的S ignorin i边值问题及其等价的变分不等式,并证明它们的等价性,从而可以把带摩擦的接触问题的偏微分方程通过... 接触问题是固体力学领域的一个重要问题,也是工程实际中经常遇到的问题之一,而解决接触问题有多种方法.本文给出一个带摩擦的S ignorin i边值问题及其等价的变分不等式,并证明它们的等价性,从而可以把带摩擦的接触问题的偏微分方程通过相应变分不等式加以解决. 展开更多
关键词 摩擦接触问题 signorini边值问题 变分不等式 等价性 偏微分方程
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带磨擦的Signorini边值问题及其变分不等式等价性的初等证法 被引量:1
9
作者 李宝凤 杨爱民 +2 位作者 陈一鸣 佟腊梅 李霞 《河北理工学院学报》 CAS 2006年第4期100-102,106,共4页
接触问题是固体力学领域的一个重要问题,也是工程实际中经常遇到的问题之一,而解决接触问题有多种方法。本文给出一个带摩擦的Signorini边值问题及其等价的变分不等式,并采用初等证法证明它们的等价性,从而可以把带摩擦的接触问题的偏... 接触问题是固体力学领域的一个重要问题,也是工程实际中经常遇到的问题之一,而解决接触问题有多种方法。本文给出一个带摩擦的Signorini边值问题及其等价的变分不等式,并采用初等证法证明它们的等价性,从而可以把带摩擦的接触问题的偏微分方程通过相应变分不等式加以解决,使得解决问题的方法更加简单。 展开更多
关键词 磨擦接触问题 signorini边值问题 变分不等式
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用边界元法求解Signorini问题的线性互补法 被引量:1
10
作者 张守贵 《重庆师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第5期41-45,共5页
对Poisson方程的Signorini问题,提出了利用边界积分方程的线性互补解法。用Green公式和Laplace方程的基本解推导得该问题的边界积分方程,利用边界位势及其法向导数的Signorini约束,由该离散化积分方程导出一个形如U1≥0,AIIU1+N≥0且U1T... 对Poisson方程的Signorini问题,提出了利用边界积分方程的线性互补解法。用Green公式和Laplace方程的基本解推导得该问题的边界积分方程,利用边界位势及其法向导数的Signorini约束,由该离散化积分方程导出一个形如U1≥0,AIIU1+N≥0且U1T(AU1+N)=0的标准线性互补问题,且Signorini边界约束仅作用于边界位势。再用投影超松弛迭代法求解线性互补问题,数值结果表明该方法是有效的。 展开更多
关键词 signorini问题 POISSON方程 边界元法 线性互补 投影超松弛迭代
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一类Signorini问题的边界变分不等式
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作者 丁睿 武震东 蒋美群 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2004年第1期51-55,共5页
本文计论了一类简化的Signorini问题。首先将原问题和一个边值问题建立联系,其次将原问题的解分解为不带不等边界条件的变分方程的解和一个变分不等式的解,然后利用边值问题的边界积分方程将变分不等式等价地化解为边界变分不等式。这... 本文计论了一类简化的Signorini问题。首先将原问题和一个边值问题建立联系,其次将原问题的解分解为不带不等边界条件的变分方程的解和一个变分不等式的解,然后利用边值问题的边界积分方程将变分不等式等价地化解为边界变分不等式。这样原求区域上的第一类椭圆变分不等式问题化解为求一个区域上的变分方程和一个边界变分不等式。最后说明了边界变分不等式解的存在唯一性。文末计算了柱面和半无限刚性基础的摩擦接触问题。结论表明文中方法具有较好的精度。 展开更多
关键词 signorini问题 边界积分方程 变分不等式 边界变分不等式 边值问题
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求解Laplace方程的Signorini问题的边界元投影迭代法
12
作者 张守贵 《重庆师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期58-62,共5页
对一类边界条件是非线性的Laplace方程的Signorini问题,提出了基于投影不动点方程的边界元迭代算法。由于Signorini边界条件u≥h、u/n≥0且(u-h)u/n=0等价于的不动点问题u/n-[u/n-c(u-h)]+=0,因此可以通过投影迭代格式... 对一类边界条件是非线性的Laplace方程的Signorini问题,提出了基于投影不动点方程的边界元迭代算法。由于Signorini边界条件u≥h、u/n≥0且(u-h)u/n=0等价于的不动点问题u/n-[u/n-c(u-h)]+=0,因此可以通过投影迭代格式u(k+1)/n=[u(k)/n-c(u(k+1)-h)]+(k=0,1,2,…)来满足Signorini边界条件,从而每一次迭代只需要求解一个标准的椭圆型混合边值问题。由于该算法是在Signorini边界上进行迭代,因此边界元方法很适合用于数值求解。然后利用投影性质和Green公式证明了算法的收敛性。最后,算例的数值结果表明了该算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 signorini问题 LAPLACE方程 不动点 投影迭代 边界元法
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Signorini问题的虚边界元算法分析 被引量:1
13
作者 林鑫 李小林 +2 位作者 张玲玲 祝家麟 王贵学 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期101-103,107,共4页
对于由电镀模型导出的Signorini问题,研究出了一种基于开关算法的虚边界元法,并进行了算例验证。该方法可应用于不规则形状平面区域上Signorini问题的数值求解,有效地避免了奇异积分的计算,并且采用较少边界单元就可以达到较高的精度。
关键词 虚边界元 signorini问题 开关算法
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Signorini问题的无网格边界径向点插值法 被引量:3
14
作者 任彦霖 李小林 《重庆师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期77-82,共6页
对一类带非线性互补边界条件的Signorini问题,提出了一种边界型无网格数值方法。该方法首先利用投影算子来处理非线性边界不等式条件,然后将Signorini问题归化为边界积分方程,并用无网格边界径向点插值法求解。数值算例表明该算法具有... 对一类带非线性互补边界条件的Signorini问题,提出了一种边界型无网格数值方法。该方法首先利用投影算子来处理非线性边界不等式条件,然后将Signorini问题归化为边界积分方程,并用无网格边界径向点插值法求解。数值算例表明该算法具有较高的收敛率和计算效率。 展开更多
关键词 无网格法 signorini问题 投影迭代算法 径向基点插值法 边界积分方程
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边界点方法在Signorini问题中的应用
15
作者 郑洪燕 陈梅 李小林 《重庆师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期100-104,共5页
先用投影算子将线性互补的Signorini边界转换为等价的不动点方程,然后将Signorini问题转化为边界积分方程,用无网格边界点方法求解该问题,提出一种无网格边界积分方程方法。丰富了无网格边界积分方程方法,继承了无网格方法的优点和强显... 先用投影算子将线性互补的Signorini边界转换为等价的不动点方程,然后将Signorini问题转化为边界积分方程,用无网格边界点方法求解该问题,提出一种无网格边界积分方程方法。丰富了无网格边界积分方程方法,继承了无网格方法的优点和强显式投影迭代格式的特点,最后通过数值算例说明该方法收敛有效。 展开更多
关键词 signorini问题 无网格方法 边界积分方程 边界点方法 投影迭代算法
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一类型变分不等式解的存在性唯一性问题及其对力学中的Signorini问题的应用 被引量:8
16
作者 张石生 向淑文 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1991年第5期401-407,共7页
在本文中,我们研究了一类变分不等式解的存在性和唯一性问题,作为应用,讨论了力学中的著名的Signorini问题,改进了这一问题有解的条件.
关键词 变分不等式 存在性 唯一性
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Signorini问题的无网格投影迭代法 被引量:3
17
作者 王延冲 《西南师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期61-65,共5页
Signorini问题是一类重要的数学物理问题,该问题的Signorini互补条件位于边界上,特别适合用边界型方法求解.利用投影算子,首先将Signorini边界条件转化为不动点方程,得到Signorini问题的迭代格式,然后用无网格边界点方法求解.此种算法... Signorini问题是一类重要的数学物理问题,该问题的Signorini互补条件位于边界上,特别适合用边界型方法求解.利用投影算子,首先将Signorini边界条件转化为不动点方程,得到Signorini问题的迭代格式,然后用无网格边界点方法求解.此种算法的优点在于只须在原有的无网格边界点程序中做少量的改进,且迭代效率高,计算误差小.数值结果表明,该算法较边界元方法更有效. 展开更多
关键词 无网格方法 signorini问题 投影迭代算法 边界点方法 移动最小二乘近似
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A meshless algorithm with moving least square approximations for elliptic Signorini problems 被引量:1
18
作者 王延冲 李小林 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第9期35-42,共8页
Based on the moving least square (MLS) approximations and the boundary integral equations (BIEs), a meshless algorithm is presented in this paper for elliptic Signorini problems. In the algorithm, a projection ope... Based on the moving least square (MLS) approximations and the boundary integral equations (BIEs), a meshless algorithm is presented in this paper for elliptic Signorini problems. In the algorithm, a projection operator is used to tackle the nonlinear boundary inequality conditions. The Signorini problem is then reformulated as BIEs and the unknown boundary variables are approximated by the MLS approximations. Accordingly, only a nodal data structure on the boundary of a domain is required. The convergence of the algorithm is proven. Numerical examples are given to show the high convergence rate and high computational efficiency of the presented algorithm. 展开更多
关键词 meshless method signorini problem moving least square approximations CONVERGENCE
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ACCURACY ENHANCEMENT FOR THE SIGNORINI PROBLEM WITH FINITE ELEMENT METHOD 被引量:1
19
作者 李明霞 陈竑焘 毛士鹏 《Acta Mathematica Scientia》 SCIE CSCD 2011年第3期897-908,共12页
In this paper,we study the accuracy enhancement for the frictionless Signorini problem on a polygonal domain with linear finite elements.Numerical test is given to verify our result.
关键词 finite element methods the signorini problem SUPERCONVERGENCE
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Signorini问题的插值型边界无单元法
20
作者 王延冲 李小林 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期736-742,共7页
本文将改进的移动最小二乘插值法和边界积分方程结合,提出了求解Signorini问题的一种新的边界类型无网格方法——插值型边界无单元法.该方法用投影算子处理Signorini问题中的非线性边界不等式条件,然后将Signorini问题归化为边界积分方... 本文将改进的移动最小二乘插值法和边界积分方程结合,提出了求解Signorini问题的一种新的边界类型无网格方法——插值型边界无单元法.该方法用投影算子处理Signorini问题中的非线性边界不等式条件,然后将Signorini问题归化为边界积分方程,并用改进的移动最小二乘插值法近似未知的边界变量,然后本文分析了该方法的收敛性.数值算例表明该方法在求解Signorini问题时的可行性和有效性,相对于边界元方法也具有更好的精度和收敛速度. 展开更多
关键词 无网格方法 signorini问题 改进的移动最小二乘插值法 插值型边界无单元法
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