非穩(wěn)定滲流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算和閘基滲流“異?，F(xiàn)象”研究.pdf

1、本文在總結(jié)分析前人研究成果的基礎(chǔ)上，論述了用有限元法計(jì)算非穩(wěn)定滲流場(chǎng)的基本理論，并將其應(yīng)用到實(shí)際工程中。文中主要做了以下工作： (1)通過(guò)變分原理，運(yùn)用插值函數(shù)和等參變換推導(dǎo)了滲流微分方程的有限元法格式，建立了非穩(wěn)定滲流數(shù)學(xué)模型，討論了有限元方程求解的穩(wěn)定性，介紹了本文所采用的求解大型稀疏方程組的基于對(duì)稱(chēng)逐步超松弛迭代的預(yù)處理共軛梯度法(SSOR—PCG)。 (2)求解無(wú)壓滲流場(chǎng)問(wèn)題的關(guān)鍵在于確定滲流逸出面和自由面的位置

2、，在分析目前常用的幾種求解自由面方法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了本文采用的求解有自由面滲流問(wèn)題的固定網(wǎng)格的結(jié)點(diǎn)虛流量法，并通過(guò)算例說(shuō)明該方法能實(shí)現(xiàn)無(wú)壓滲流場(chǎng)的快速迭代求解。 (3)非穩(wěn)定滲流場(chǎng)數(shù)值求解中的自由面積分項(xiàng)很難精確處理，本文將曲面積分轉(zhuǎn)換為在坐標(biāo)平面上的積分來(lái)近似處理非穩(wěn)定滲流的自由面邊界，編制了非穩(wěn)定滲流場(chǎng)有限元計(jì)算程序，并通過(guò)算例驗(yàn)證了程序的正確性。 (4)遺傳算法作為一種高效的全局尋優(yōu)的方法，經(jīng)過(guò)改進(jìn)其局部尋優(yōu)能