非穩(wěn)定滲流場數(shù)值計算和閘基滲流“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上，論述了用有限元法計算非穩(wěn)定滲流場的基本理論，并將其應用到實際工程中。文中主要做了以下工作： (1)通過變分原理，運用插值函數(shù)和等參變換推導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稱逐步超松弛迭代的預處理共軛梯度法(SSOR—PCG)。 (2)求解無壓滲流場問題的關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上，重點介紹了本文采用的求解有自由面滲流問題的固定網(wǎng)格的結(jié)點虛流量法，并通過算例說明該方法能實現(xiàn)無壓滲流場的快速迭代求解。 (3)非穩(wěn)定滲流場數(shù)值求解中的自由面積分項很難精確處理，本文將曲面積分轉(zhuǎn)換為在坐標平面上的積分來近似處理非穩(wěn)定滲流的自由面邊界，編制了非穩(wěn)定滲流場有限元計算程序，并通過算例驗證了程序的正確性。 (4)遺傳算法作為一種高效的全局尋優(yōu)的方法，經(jīng)過改進其局部尋優(yōu)能