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一种高精度圆柱形人工边界条件:水-柱体相互作用问题

王丕光 赵密 李会芳 杜修力

王丕光, 赵密, 李会芳, 杜修力. 一种高精度圆柱形人工边界条件:水-柱体相互作用问题[J]. 工程力学, 2019, 36(1): 88-95. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.10.0787
引用本文: 王丕光, 赵密, 李会芳, 杜修力. 一种高精度圆柱形人工边界条件:水-柱体相互作用问题[J]. 工程力学, 2019, 36(1): 88-95. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.10.0787
WANG Pi-guang, ZHAO Mi, LI Hui-fang, DU Xiu-li. A HIGH-ACCURACY CYLINDRICAL ARTIFICIAL BOUNDARY CONDITION: WATER-CYLINDER INTERACTION PROBLEM[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(1): 88-95. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.10.0787
Citation: WANG Pi-guang, ZHAO Mi, LI Hui-fang, DU Xiu-li. A HIGH-ACCURACY CYLINDRICAL ARTIFICIAL BOUNDARY CONDITION: WATER-CYLINDER INTERACTION PROBLEM[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(1): 88-95. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.10.0787

一种高精度圆柱形人工边界条件:水-柱体相互作用问题

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.10.0787
基金项目: 国家自然科学基金项目(51708010,51421005,51678015,51322813)
详细信息
    作者简介:

    王丕光(1985-),男,山东人,助理研究员,博士,主要从事桥梁结构抗震领域的研究(E-mail:wangpiguang1985@126.com);李会芳(1993-),女,河南人,博士生,主要从事人工边界方法的研究(E-mail:S201504005@emails.bjut.edu.cn);杜修力(1963-),男,四川人,长江学者特聘教授,博士,博导,主要从事地震工程领域的研究(E-mail:duxiuli@bjut.edu.cn).

    通讯作者: 赵密(1980-),男,吉林人,教授,博导,博士,主要从事重大工程抗震领域研究(E-mail:zhaomi@bjut.edu.cn).
  • 中图分类号: TU311.3

A HIGH-ACCURACY CYLINDRICAL ARTIFICIAL BOUNDARY CONDITION: WATER-CYLINDER INTERACTION PROBLEM

  • 摘要: 针对水-柱体动力相互作用问题,提出一种用于模拟无限域水体的圆柱形高精度时域人工边界条件。首先,基于三维可压缩水体的波动方程和边界条件,采用分离变量法建立了时空全局的精确人工边界条件;然后,将其动力刚度表示为外域模型和波导模型人工边界条件动力刚度的嵌套形式;之后,应用时间局部化方法得到时间局部的高精度人工边界条件;最后,离散高精度人工边界条件,并将其与近场有限元方程耦合,形成一种能够采用显式时间积分方法求解的时间二阶常微分方程组。数值算例表明:提出的三维圆柱形高精度人工边界条件精确、高效、稳定。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-10-26
  • 修回日期:  2018-01-31
  • 刊出日期:  2019-01-29

一种高精度圆柱形人工边界条件:水-柱体相互作用问题

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.10.0787
    基金项目:  国家自然科学基金项目(51708010,51421005,51678015,51322813)
    作者简介:

    王丕光(1985-),男,山东人,助理研究员,博士,主要从事桥梁结构抗震领域的研究(E-mail:wangpiguang1985@126.com);李会芳(1993-),女,河南人,博士生,主要从事人工边界方法的研究(E-mail:S201504005@emails.bjut.edu.cn);杜修力(1963-),男,四川人,长江学者特聘教授,博士,博导,主要从事地震工程领域的研究(E-mail:duxiuli@bjut.edu.cn).

    通讯作者: 赵密(1980-),男,吉林人,教授,博导,博士,主要从事重大工程抗震领域研究(E-mail:zhaomi@bjut.edu.cn).
  • 中图分类号: TU311.3

摘要: 针对水-柱体动力相互作用问题,提出一种用于模拟无限域水体的圆柱形高精度时域人工边界条件。首先,基于三维可压缩水体的波动方程和边界条件,采用分离变量法建立了时空全局的精确人工边界条件;然后,将其动力刚度表示为外域模型和波导模型人工边界条件动力刚度的嵌套形式;之后,应用时间局部化方法得到时间局部的高精度人工边界条件;最后,离散高精度人工边界条件,并将其与近场有限元方程耦合,形成一种能够采用显式时间积分方法求解的时间二阶常微分方程组。数值算例表明:提出的三维圆柱形高精度人工边界条件精确、高效、稳定。

English Abstract

王丕光, 赵密, 李会芳, 杜修力. 一种高精度圆柱形人工边界条件:水-柱体相互作用问题[J]. 工程力学, 2019, 36(1): 88-95. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.10.0787
引用本文: 王丕光, 赵密, 李会芳, 杜修力. 一种高精度圆柱形人工边界条件:水-柱体相互作用问题[J]. 工程力学, 2019, 36(1): 88-95. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.10.0787
WANG Pi-guang, ZHAO Mi, LI Hui-fang, DU Xiu-li. A HIGH-ACCURACY CYLINDRICAL ARTIFICIAL BOUNDARY CONDITION: WATER-CYLINDER INTERACTION PROBLEM[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(1): 88-95. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.10.0787
Citation: WANG Pi-guang, ZHAO Mi, LI Hui-fang, DU Xiu-li. A HIGH-ACCURACY CYLINDRICAL ARTIFICIAL BOUNDARY CONDITION: WATER-CYLINDER INTERACTION PROBLEM[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(1): 88-95. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.10.0787
参考文献 (24)

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