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《混凝土坝瞬态热传导分析的快速边界面法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第36卷第1期水利水电科技进展2016年1月Vol.36No.1AdvancesinScienceandTechnologyofWaterResourcesJan.2016DOI:10.3880/j.issn.10067647.2016.01.013混凝土坝瞬态热传导分析的快速边界面法1,2111何建平,张见明,李光耀,郭帅平(1.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙摇410082;2.中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,湖南长沙摇410014)摘要:采用与快速算法相结合的边界面法,对大坝浇筑过程中的瞬态热传导问题进行仿真分析,预测混凝土大坝施工过程中温度的分布及随时间的
2、变化。采用时间卷积法计算时间积分,通过Taylor级数展开将基本解中的空间变量和时间变量分离,一次性计算并存储空间变量的积分,提高了卷积积分的计算效率。算例仿真分析表明:边界面法的计算温度分布与有限元法计算结果高度吻合,将边界面法应用于真实大坝浇筑过程瞬态热传导分析是可行的。关键词:边界面法;有限元法;时间卷积法;瞬态热分析;混凝土坝中图分类号:O241;O414摇摇摇文献标志码:A摇摇摇文章编号:10067647(2016)010071061,2Fastboundaryfacemethodfortransientheatconductionanalysisofconcretedams//H
3、EJianping,ZHANG111Jianming,LIGuangyao,GUOShuaiping(1.StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturingforVehicleBody,HunanUniversity,Changsha410082,China;2.PowerChinaZhongnanEngineeringCorporationLimited,Changsha410014,China)Abstract:Theboundaryfacemethod(BFM),combinedwithafastalgorithm,wasapplied
4、totransientheatconductionanalysisofconcretedamsduringthepouringprocess,soastopredictthetemperaturedistributionanditstimehistoryinconcretedamsduringtheconstructionprocess.UsingthetimeconvolutionmethodtocomputethetimeintegrationandtheTaylorseriesexpansionmethodtoseparatethespatialvariablesandtimevari
5、ablesinfundamentalsolutions,thespatialvariableintegralscanbecalculatedandstoredatthesametime,improvingthecalculationefficiencyoftheconvolutionintegral.AcasestudyshowsthatthetemperaturedistributionobtainedbythefastBFMagreeswiththeresultsofthefiniteelementmethod,demonstratingthefeasibilityofapplicati
6、onofthefastBFMtotransientheatconductionanalysisduringtheactualdamconstructionprocess.Keywords:boundaryfacemethod;finiteelementmethod;timeconvolutionmethod;transientheatconductionanalysis;concretedam摇摇计算机辅助工程(CAE)对于推动产品研发和便于处理无限域问题、边界及界面问题、奇异性问题指导工程建设具有重要意义。计算机技术的快速发等突出优点,因此在工程数值分析领域被公认是有展推动了CAE的发展。
7、但CAE仍面临许多难限元法的一个重要补充。近年来一些关键技术的突[1]题,比如如何对复杂几何形体进行离散才能进行破使边界元法又发生了革命性的变化:淤稠密矩阵[4]有效计算,如何处理大规模工程问题的数值计算。稀疏化技术,包括快速多极算法、分级矩阵和小陆续涌现出的有限差分法(FDM)、有限体积法波算法(其中快速多极算法是20世纪十大算法之[2](FVM)、有限元法(FEM)和边界元法(BEM)都未一),可以将边界
