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利用PETSc和fepg编制海啸数值模拟程序的研究

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地震 2008年第1期28卷 47-56页

作者：张超凡石耀霖中国科学院研究生院计算地球动力学实验室北京100049

海啸的数值模拟是海啸研究的一个重要领域,它对于帮助理解海啸的基本物理特性和预防减灾具有重要意义。海啸数值模拟程序的编制是一项繁杂的工作,该文介绍了利用两种功能强大的通用软件(PETSc和fepg)来进行海啸数值模拟程序编写的研究。... 详细信息

海啸的数值模拟是海啸研究的一个重要领域,它对于帮助理解海啸的基本物理特性和预防减灾具有重要意义。海啸数值模拟程序的编制是一项繁杂的工作,该文介绍了利用两种功能强大的通用软件(PETSc和fepg)来进行海啸数值模拟程序编写的研究。PETSc和fepg采用有限差分、有限元、有限体积等多种离散方法,可以对数值问题给出稳定的求解。该文采用了直角坐标系下的非线性浅水波方程作为海啸波传播的控制方程进行离散求解,并将其结果与TUNAMI N1模型进行了比较,表明这两种方法方便而且有效。

关键词：海啸数值模拟非线性浅水波方程 PETSc fepg

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fepg在煤层气渗流规律研究中的应用

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2008年第3期27卷 353-355页

作者：彭晓华肖晓春潘一山辽宁工程技术大学理学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000

介绍了有限元自动生成系统(fepg)的功能和用法,探讨了该系统在煤层气渗流规律研究中的具体方法。建立考虑滑脱效应的煤层气渗流数学模型,给出了基于虚位移原理的微分方程的弱形式,据此编写了fepg程序,利用fepg系统生成了考虑滑脱效应的... 详细信息

介绍了有限元自动生成系统(fepg)的功能和用法,探讨了该系统在煤层气渗流规律研究中的具体方法。建立考虑滑脱效应的煤层气渗流数学模型,给出了基于虚位移原理的微分方程的弱形式,据此编写了fepg程序,利用fepg系统生成了考虑滑脱效应的煤层气渗流数学模型有限元问题的全部Fortran源程序,并进行了数值求解。给出了数值模拟网格剖分图。计算结果以压力云图、压力曲线、压力等值线、压力最大最小值图形等多种直观的形式显示。

关键词： fepg 煤层气渗流数值模拟

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基于fepg系统HTS块材磁悬浮数值计算

低温与超导 2012年第9期40卷 21-26页

作者：党巧红芦逸云张薇薇洛阳理工学院洛阳471023

文中基于高温超导体临界态模型和E-J本构关系幂指数模型,借助于虚拟电导率和Maxwell微分方程组,推导出了直接求解无限长永磁轨道上方超导块材内部磁场强度H变量的二维偏微分弱解积分形式。在有限元自动生成平台fepg系统上,结合有限元描... 详细信息

文中基于高温超导体临界态模型和E-J本构关系幂指数模型,借助于虚拟电导率和Maxwell微分方程组,推导出了直接求解无限长永磁轨道上方超导块材内部磁场强度H变量的二维偏微分弱解积分形式。在有限元自动生成平台fepg系统上,结合有限元描述语言,成功地生成了二维超导块材内部电磁数值计算有限元FOR-TRAN求解代码。采用生成的有限元计算代码模拟计算出了一磁悬浮原型系统中的超导块材悬浮力-位移曲线。数值结果显示了超导块材在永磁轨道上方竖直方向移动过程中其内部磁场分布特性。

关键词：永磁轨道超导块材 fepg 磁悬浮有限元数值计算

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基于fepg的土坝流固耦合渗流稳定计算

水利水电技术 2015年第11期46卷 14-18,22页

作者：杜鑫马怀发刘斌云北京工业大学建筑工程学院北京100124 中国水利水电科学研究院工程抗震中心北京100048 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室北京100124

基于土坝稳定渗流场与应力场的耦合关系,提出了稳定渗流方程和土体平衡方程的弱解形式,并根据该弱解形式和所设计的计算流程,按照有限元语言的语法规则,分别编写了线弹性土坝耦合场的全量算法和非线性弹性土坝耦合场的增量算法的脚本文... 详细信息

基于土坝稳定渗流场与应力场的耦合关系,提出了稳定渗流方程和土体平衡方程的弱解形式,并根据该弱解形式和所设计的计算流程,按照有限元语言的语法规则,分别编写了线弹性土坝耦合场的全量算法和非线性弹性土坝耦合场的增量算法的脚本文件,借助有限元自动生成系统(fepg)生成了FORTRAN有限元程序,并通过算例验证了本文所开发程序的正确性。

关键词：土坝渗流场应力场流固耦合作用 fepg

静力固结及动力固结有效应力法在fepg中的实现

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水电能源科学 2014年第2期32卷 102-105,138页

作者：郁章涛马怀发党发宁中国水利水电科学研究院工程抗震研究中心北京100048 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 西安理工大学岩土工程研究所陕西西安710048

针对有效应力法应用于饱和土体动力反应分析时扩展性不强的缺陷,从D’Alembert-Lagrange原理出发,结合有效应力原理和渗流连续性条件,给出饱和砂土的动力固结耦合方程及相应增量方程的弱解形式。根据有限元语言的语法规则,分别编写静力... 详细信息

针对有效应力法应用于饱和土体动力反应分析时扩展性不强的缺陷,从D’Alembert-Lagrange原理出发,结合有效应力原理和渗流连续性条件,给出饱和砂土的动力固结耦合方程及相应增量方程的弱解形式。根据有限元语言的语法规则,分别编写静力固结问题和动力固结问题的脚本文件,由有限元程序自动生成系统(fepg)生成FORTRAN源程序,且对等效刚度阵进行了对角线归一化处理,并编写了相应子程序。算例分析表明,所开发的程序正确、可靠。

关键词：饱和砂土动力固结有效应力孔隙水压力 fepg

基于fepg的多圈管冻结温度场有限元计算软件的研发

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基于FEPG的多圈管冻结温度场有限元计算软件的研发

作者：邱小文安徽理工大学

学位级别：硕士

在深井冻结法凿井工程中,多圈管冻结壁温度场的分析计算是冻结壁设计的基础。因此,研究掌握多圈管冻结条件下冻结壁温度场的计算方法,具有非常重要的理论和现实意义。国际通用的有限元软件在温度场的数值模拟方面有着广泛的应用,但其价... 详细信息

在深井冻结法凿井工程中,多圈管冻结壁温度场的分析计算是冻结壁设计的基础。因此,研究掌握多圈管冻结条件下冻结壁温度场的计算方法,具有非常重要的理论和现实意义。国际通用的有限元软件在温度场的数值模拟方面有着广泛的应用,但其价格高昂,对人工多圈管冻结法凿井工程中的一些实际问题应用起来并不方便,比如分期冻结方案的模拟问题、冻结管发生断裂后的温度场计算问题、考虑冻结管偏斜条件下的计算模型建立问题等。fepg(Finite Element Program Generator)是一种有限元程序自动生成系统,其最大特点是可以根据虚功方程产生计算所需的源程序,用户可以直接修改内部参数,控制计算过程。本文即利用fepg平台,开发多圈管冻结温度场的有限元计算程序。论文对如何生成该源程序进行了深入细致的分析,对如何用fepg的有限元(描述)语言编写控制方程文件及计算方法文件、各个文件中变量含义、子过程功能和文件接口做了详细说明,这对进一步利用fepg程序做二次开发有重要意义。文中还对***及***的二次开发语言TCL/TK语言作了详细的介绍,并对***的二次开发接口作了详细说明,这对于今后的接口开发有重要的参考价值。论文的研究成果为如何利用fepg进行有限元计算程序开发提供了参考。论文最后对一个工程实例进行了模拟,模拟结果符合工程实际状况,可为实际工程应用提供参考。

关键词： fepg 有限元多圈冻结管温度场 GID Tcl/Tk