基于無單元法的應(yīng)力—滲流—損傷耦合模型的水力劈裂研究.pdf

1、與有限元法相比，無單元法具有前后處理簡(jiǎn)單、計(jì)算精度高的優(yōu)點(diǎn)，尤其在模擬裂紋擴(kuò)展方面具有其它數(shù)值方法無法比擬的優(yōu)勢(shì)。本文結(jié)合河海大學(xué)院士學(xué)科發(fā)展基金研究課題：水工混凝土裂縫成因和抗裂技術(shù)研究(HHYS003)，深入研究了無單元法的基本理論及其在模擬裂紋擴(kuò)展中的應(yīng)用，引入損傷理論，建立了水力劈裂的應(yīng)力一滲流一損傷耦合分析模型，并應(yīng)用于重力壩的水力劈裂分析。本文的主要研究和創(chuàng)新如下： (1)研究了滑動(dòng)最小二乘法的基本理論和基于正交基滑

2、動(dòng)最小二乘法的有關(guān)公式，闡述了選取權(quán)函數(shù)和自適應(yīng)影響半徑的原則和方法。 (2)闡述了無單元伽遼金法的基本原理及數(shù)值實(shí)現(xiàn)方法。深入研究了應(yīng)用無單元法追蹤裂紋擴(kuò)展的實(shí)現(xiàn)過程、裂紋的非線性迭代以及應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算方法。 (3)深入研究了裂紋內(nèi)的滲流特性，利用裂紋張開度、裂紋節(jié)點(diǎn)荷載以及裂紋節(jié)點(diǎn)位移之間的相互關(guān)系進(jìn)行迭代，求得了裂紋內(nèi)的水壓力分布，并研制了相應(yīng)的迭代求解程序。 (4)深入研究了無單元法滲流-損傷耦合的分