非稳定温度场的三维p型有限元方法研究

›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (2): 487-491.

非稳定温度场的三维p型有限元方法研究

张杨^{1, 2}，强晟¹

1. 河海大学水利水电工程学院，南京 210098；2. 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉 430010

收稿日期:2007-01-18 出版日期:2009-02-10 发布日期:2011-01-27
作者简介:张杨，女，1979年生，博士研究生，主要从事水工结构工程和岩土工程的数值模拟研究。
基金资助:
河海大学自然科学基金资助（No.2007417011）。

Research on 3D p-version hierarchical FEM for unsteady temperature field

ZHANG Yang^{1, 2}, QIANG Sheng¹

1. College of Water Conservancy and Hydropower Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. Key Lab. of Geotech. Mech. & Eng. of Minstry of Water Resources Changjiang River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China

Received:2007-01-18 Online:2009-02-10 Published:2011-01-27

摘要/Abstract

摘要：

非稳定温度场的边界往往是温度梯度较大的区域，需要划分较密的网格。但在三维温度应力的计算中太密的网格往往使得计算成本很高。将p型阶谱有限元方法引入温度场的计算，则可以开拓一条解决这类问题的有效途径。研究了p型有限元中的温度边界条件和初值，编制了有关程序，对同一个算例，采用不同网格密度的常规有限元法和p型有限元法进行了温度场计算分析和对比。研究结果表明，用p型有限元进行非稳定温度场计算，在网格稀疏的条件下能够达到较高的精度。

关键词: 水工结构, p型有限元, 阶谱, 非稳定温度场

Abstract:

The boundary of unsteady temperature field is always a large grade area where a dense mesh is necessary. But too many nodes will cost much time in the three dimensional thermal stresses computation. An effective way to solve the problem is introducing p-version hierarchical finite element method to temperature field. The temperature boundary condition and initial value in p-version finite element method are researched and corresponding program is compiled. For a same example, several meshes with different density are computed by traditional finite element method and a sparse mesh is computed by p-version finite element method. The results show that the p-version hierarchical finite element method brings better precision with a coarse grid in unsteady temperature field analysis.

Key words: hydraulic structure, p-version finite elements, hierarchical rank, unsteady temperature field

中图分类号:

TV 315

张杨，强晟. 非稳定温度场的三维p型有限元方法研究[J]. , 2009, 30(2): 487-491.

ZHANG Yang, QIANG Sheng. Research on 3D p-version hierarchical FEM for unsteady temperature field[J]. , 2009, 30(2): 487-491.

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