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流体饱和两相多孔介质动力反应计算分析

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文摘

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创造性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

§1.1引言

§1.2本文的主要研究内容

§1.3本文的主要研究手段和方法

§1.4本文的特色和主要创新之处

第一部分饱和土体弹塑性动力本构模型研究

第二章饱和土体动力本构模型研究进展综述

§2.1引言

§2.2基于粘弹性理论的饱和土体动力本构模型

§2.3基于弹塑性理论的饱和土体动力本构模型

§2.4饱和土体弹塑性动力反应计算分析研究进展

§2.5本章小结

第三章基于SMP破坏准则的饱和砂土弹塑性动力本构模型

§3.1本文模型建立的理论基础和模型的基本思想

§3.2主应力空间中饱和砂土弹塑性动力本构模型的建立

§3.3三轴试验条件下弹塑性动力本构模型的表达式

§3.4本章小结

第四章本文模型参数的试验标定及模型的试验验证

§4.1本文模型参数的试验标定

§4.2本文模型的试验验证

§4.3本章小结

第二部分流体饱和两相多孔介质弹性动力反应计算分析的时域显式有限元方法及其应用

第五章流体饱和两相多孔介质弹性动力反应计算分析的显式有限元方法

§5.1流体饱和两相多孔介质的波动理论及其数值模拟的研究进展

§5.2流体饱和两相多孔介质弹性波动方程推导

§5.3弹性波动方程组的有限元离散和显式积分列式的构造

§5.4人工边界处理方法及入射波场输入方法

§5.5本文显式有限元方法正确性的验证

§5.6本文显式积分算法应用于求解波动方程时的稳定性分析

§5.7本章小结

附录Ⅰ多次透射人工边界

附录Ⅱ流体饱和两相多孔介质二维弹性动力反应解析解表达式

第六章流体饱和两相多孔介质弹性动力反应计算分析

§6.1计算步骤

§6.2流体饱和两相多孔介质弹性动力反应计算分析

§6.3是否考虑渗流两相介质弹性动力反应计算结果差异的对比研究

§6.4渗透系数取值对两相介质弹性动力反应计算结果影响的研究

§6.5本章小结

第三部分流体饱和两相多孔介质弹塑性动力反应计算分析的时域显式有限元方法及其应用

第七章流体饱和两相多孔介质弹塑性动力反应计算分析的显式有限元方法

§7.1直角坐标系中弹塑性动力本构模型的表达式

§7.2流体饱和两相多孔介质弹塑性波动方程推导

§7.3弹塑性波动方程组的有限元离散和显式积分列式的构造

§7.4人工边界处理方法及入射波场输入方法

§7.5本章小结

第八章流体饱和两相多孔介质弹塑性动力反应计算分析

§8.1计算步骤

§8.2流体饱和两相多孔介质弹塑性动力反应计算分析

§8.3饱和土体弹塑性动力本构模型的参数研究

§8.4本章小结

第九章结论与展望

§9.1本文主要结论

§9.2下一步工作展望

参考文献

作者攻读博士学位期间发表的论文及获奖情况

致谢

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摘要

本文针对流体饱和两相多孔介质的动力反应计算分析这一研究课题,在饱和土体的弹塑性动力本构模型与求解两相多孔介质波动方程的数值计算方法两个方面开展研究工作。  本文建立了一种新的适用于描述饱和砂土在循环荷载作用下的反应性质的弹塑性动力本构模型一;建立了求解流体饱和两相多孔介质的弹性波动方程,进行两相多孔介质的弹性动力反应计算分析的时域显式有限元方法;提出了流体饱和两相多孔介质弹塑性动力反应计算分析的时域显式有限元方法;对两相介质在输入地震波作用下的弹塑性动力反应进行了计算分析,并将计算结果与相应的弹性动力反应的计算结果进行了对比,然后对本文所建立的饱和土体弹塑性动力本构模型进行了参数研究,对该模型中参数的取值对于两相介质弹塑性动力反应的计算结果的影响进行了分析和讨论。

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