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數值流形方法及其在水利水電工程中的應用

作者：董志宏//劉登學//黃書嶺//付平|責編:何念//張灣
出版社：科學
ISBN：9787030753380

出版日期：2023/04/01
裝幀：平裝
頁數：176

人民幣：RMB 118 元售價：元

內容大鋼

本書系統地闡述數值流形方法的基本原理、理論拓展、電腦實現、二次開發和它在水利水電工程中的應用實例。本書在介紹理論知識、程序實現的基礎上，提出對經典數值流形方法的若干改進方法，建立規則矩形網格下的數值流形方法，構建基於B樣條的高階數值流形方法及基於適合分析的T樣條的數值流形方法，將所發展的數值流形方法初步應用於水利水電的壩基工程、邊/滑坡工程和地下洞室工程中，用於解決水利水電工程中面臨的關鍵技術難題。
本書可作為學習數值流形方法的參考書，也可供水利水電、鐵路、公路、礦山等領域從事岩土工程、結構工程及其相關專業科研、教學、工程設計與施工的技術人員和師生參考。

作者介紹

董志宏//劉登學//黃書嶺//付平|責編:何念//張灣

第1章  緒論
  1.1  引言
  1.2  常用水利水電工程數值分析方法
  1.3  數值流形方法的特點
  1.4  數值流形方法的研究現狀
  1.5  本書的研究內容
第2章  數值流形方法的基本理論
  2.1  引言
  2.2  流形、有限覆蓋和覆蓋位移函數
    2.2.1  流形和有限覆蓋
    2.2.2  有限覆蓋函數和位移函數
  2.3  總體平衡方程的建立
  2.4  覆蓋接觸和進入線理論
  2.5  數值流形方法的單純形積分
  2.6  數值流形方法與有限元法的比較
第3章  經典數值流形方法的若干改進
  3.1  引言
  3.2  數值流形方法的程序實現
    3.2.1  前處理主體程序
    3.2.2  計算分析程序
  3.3  程序實現的幾個典型問題和難點問題
    3.3.1  程序中典型的幾何問題
    3.3.2  係數矩陣稀疏存儲問題
    3.3.3  接觸理論中的問題
    3.3.4  時間步問題（動力與靜力結合問題）
  3.4  程序說明
  3.5  帶錨固的數值流形方法
    3.5.1  錨桿對係數矩陣的貢獻
    3.5.2  錨桿對荷載矩陣的貢獻
    3.5.3  算例
  3.6  數值流形方法應用中的若干改進
第4章  規則矩形網格下的數值流形方法
  4.1  引言
  4.2  規則矩形網格的處理方法
    4.2.1  覆蓋系統
    4.2.2  權函數
  4.3  數值流形方法模擬不連續問題
    4.3.1  強不連續問題
    4.3.2  弱不連續問題
  4.4  規則矩形網格覆蓋系統的自動生成
    4.4.1  數值流形方法中的數據類
    4.4.2  規則矩形網格覆蓋系統的自動生成過程
第5章  基於B樣條的高階數值流形方法
  5.1  引言
  5.2  基於B樣條的高階數值流形方法基本理論
    5.2.1  數學覆蓋系統
    5.2.2  權函數
    5.2.3  覆蓋位移函數
  5.3  參數空間與物理空間之間的映射
  5.4  數值算例

    5.4.1  非連續分片試驗
    5.4.2  Timoshenko懸臂樑
    5.4.3  含中心水平裂紋的矩形板
第6章  基於適合分析的T樣條的數值流形方法
  6.1  引言
  6.2  AST網格構造數學覆蓋系統
  6.3  數學網格局部加密演算法
  6.4  數值算例
    6.4.1  含中心裂紋圓盤受集中力作用
    6.4.2  隧道模擬
第7章  數值流形方法中含圓弧邊界問題的處理方法
  7.1  引言
  7.2  NURBS曲線描述圓弧
    7.2.1  NURBS曲線的定義
    7.2.2  NURBS曲線表示任意一段圓弧
    7.2.3  示例——利用NURBS曲線描述1/4圓
  7.3  含圓弧邊界流形單元的處理
  7.4  數值算例
    7.4.1  無限大中心圓孔板
    7.4.2  含中心裂紋圓盤受集中力作用
第8章  數值流形方法在地下洞室穩定分析中的應用
  8.1  引言
  8.2  工程概況
  8.3  計算條件和方案
  8.4  計算結果與分析
  8.5  關鍵參數的敏感性分析
    8.5.1  總時間步數影響
    8.5.2  內摩擦角影響
    8.5.3  其他參數影響
第9章  數值流形方法在壩基穩定分析中的工程應用
  9.1  引言
  9.2  重力壩壩基靜力抗滑穩定性分析
    9.2.1  工程概況
    9.2.2  地質概化與計算參數
    9.2.3  數值流形方法計算分析
    9.2.4  有限元計算對比分析
第10章  數值流形方法在邊坡穩定分析中的工程應用
  10.1  引言
  10.2  基於數值流形方法的層狀邊坡強度折減法
  10.3  基於數值流形方法的層狀邊坡分析
    10.3.1  計算模型
    10.3.2  基於數值流形方法的層狀岩體邊坡穩定性分析
  10.4  邊坡數值對比分析
    10.4.1  邊坡穩定分析計算原理
    10.4.2  邊坡安全評價
第11章  DDA方法在滑坡穩定分析中的應用
  11.1  引言
  11.2  基於DDA方法的滑坡機理研究
    11.2.1  滑坡數值分析模型
    11.2.2  滑坡啟動機制

    11.2.3  滑坡過程特徵
    11.2.4  「溶洞塌陷誘發滑坡」假說的初步模擬
    11.2.5  溶洞不同位置對滑坡啟動機制的影響
  11.3  DDA方法在滑坡涌浪分析中的應用
    11.3.1  滑坡地質特徵
    11.3.2  DDA計算模型
    11.3.3  涌浪計算公式
    11.3.4  計算工況
    11.3.5  計算結果
第12章  數值流形方法在大型結構穩定分析中的應用
  12.1  引言
  12.2  工程概況
  12.3  基於數值流形方法的反拱底板承載力分析
    12.3.1  計算模型與計算條件
    12.3.2  計算荷載與分析工況
    12.3.3  反拱結構承載過程位移場分析
    12.3.4  反拱結構承載過程應力場分析
  12.4  對反拱底板結構承載機理的一些認識
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