叶祖洋
- 作品数：5 被引量：25H指数：4
- 供职机构：武汉大学更多>>
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- 相关领域：理学建筑科学水利工程更多>>
- 三维裂隙网络非稳定渗流分析的变分不等式方法被引量：5
- 2013年
- 为了求解裂隙岩体有自由面非稳定渗流问题,将Darcy定律延拓至整个研究区域,使得潜在溢出边界条件满足Signorini型边界条件,建立了三维裂隙网络非稳定渗流问题的抛物型变分不等式(parabolic variational inequality,PVI)提法,并证明其与偏微分方程(partial diferential equation,PDE)提法的等价性,从而将自由面上的流量条件以及潜在溢出边界上的互补条件转化成自然边界条件,降低该问题求解难度.同时给出了基于PVI提法的有限元数值求解方法,通过与交叉裂隙模型理论解的对比分析,证明了该方法的正确性.最后将该方法对含复杂三维裂隙网络的边坡进行非稳定渗流分析,计算结果表明该方法对于复杂裂隙网络求解具有较强的可靠性和适应性.
- 叶祖洋姜清辉姚池周创兵
- 关键词：非稳定渗流自由面变分不等式
- 复杂裂隙网络无压渗流分析的变分不等式提法被引量：4
- 2012年
- 通过对仅适用于湿区裂隙渗流的Darcy定理进行延拓处理,并将潜在溢出面归纳为Signorini型互补边界条件,建立了定义在裂隙网络全域上无压渗流问题的偏微分方程(PDE)提法.为了减小试探函数的选取难度和消除溢出点的奇异性,进一步发展了与PDE提法等价的变分不等式(VI)提法,并给出了离散型变分不等式提法的有限元数值求解格式、迭代算法与计算流程.由于使用了连续型的Heaviside函数代替阶跃型函数,避免了对位于过渡区域裂隙单元进行积分时形成的数值跳跃,从而显著提高了有限元数值求解过程中的稳定性.典型算例的计算结果验证了该方法的有效性和可靠性,并表明基于离散裂隙网络模型的无压渗流分析不但可以较好模拟裂隙岩体渗流的非均质性和优势水流方向,还可以准确预测坡体内部排水结构的渗流量,为裂隙岩体边坡防渗排水系统的优化布置提供科学依据.
- 姜清辉叶祖洋姚池周创兵
- 关键词：裂隙网络渗流自由面变分不等式
- 有自由面裂隙网络渗流试验装置
- 本发明公开了一种有自由面裂隙网络渗流试验装置，包括裂隙网络模型、上游水箱、下游水箱、贮水箱和接水箱，裂隙网络模型内设用来模拟二维缝隙网络的缝隙；主水箱包括上游水箱和下游水箱，水箱内设置溢流板和整流栅；通过水泵将贮水箱泵入...
- 姜清辉叶祖洋习志锐孙金山周创兵
- 文献传递
- 岩体裂隙网络非稳定渗流分析与数值模拟被引量：11
- 2013年
- 针对裂隙岩体的非稳定渗流问题,通过将Darcy定理扩展到包含干区的整个裂隙网络区域,并令潜在溢出边界条件为Signorini型互补边界条件,将湿区上的非稳定渗流问题转化为全域上的一个新的初边值问题。为降低试探函数选取的难度,建立与定义在整个裂隙网络区域上的偏微分方程(PDE)提法等价的抛物型变分不等式(PVI)提法,并给出裂隙网络非稳定渗流分析的有限元数值分析格式和迭代算法,与砂槽模型试验数据的对比分析,验证其有效性。最后,将文中发展的计算方法应用到含复杂裂隙网络的边坡非稳定渗流分析,计算结果很好地反映出边坡内部自由面随库水降落的变化规律,并能准确地描述裂隙网络内部渗流运动特征及流量分布的不均匀性。
- 叶祖洋姜清辉姚池周创兵
- 关键词：裂隙网络非稳定渗流自由面变分不等式数值模拟
- 裂隙网络无压渗流分析的初流量法被引量：14
- 2012年
- 借鉴初流量法的思想,引入初流速来抵消在裂隙网络干区实际不存在的流速,将Darcy定理扩展到整个区域,定义了在整个区域上的非线性边值问题,并将潜在溢出面边界条件归纳为Signorini型边界条件,建律了等价的变分不等式提法。通过结合连续型的Heaviside函数,给出了基于变分不等式的初流量有限元迭代算法,研制开发了相应的计算程序,通过两个典型算例验证了本文算法在求解复杂裂隙网络渗流自由面的有效性和鲁棒性。
- 姚池姜清辉叶祖洋周创兵
- 关键词：裂隙网络自由面渗流罚函数变分不等式
