[發明專利]一種考慮水體大幅晃動的渡槽流固耦合地震反應分析方法

在審

• 申請號: 201510258081.X
• 申請日: 2015-05-19
• 公開（公告）號: CN104809356A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 趙蘭浩;郭博文;李同春
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G01V1/28
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種考慮水體大幅晃動的渡槽流固耦合地震反應分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、建立固體結構動力學方程；

步驟2、采用原始的不可壓縮粘性流體，建立流體N-S方程；

步驟3、采用Level?Set方法追蹤大幅晃動的界面，建立Level?Set函數控制方程；

步驟4、建立流固耦合面Γ_fs上控制方程；

步驟5、采用交錯迭代法求解步驟1、步驟2、步驟3和步驟4中所建立的方程。

2.根據權利要求1所述的一種考慮水體大幅晃動的渡槽流固耦合地震反應分析方法，其特征在于，所述步驟1中固體結構動力學方程為：

Msδ..+Cδ.+Kδ=Fe+Ff;]]>

其中，M_s是質量矩陣，C是阻尼矩陣，K為總體剛度矩陣，C＝αM_s+βK，α是第一瑞利比例阻尼系數，β為第二瑞利比例阻尼系數，δ為位移列陣，為速度列陣，為加速度列陣，F_e為外荷載向量，F_f為流體作用于固體的荷載。

3.根據權利要求2所述的一種考慮水體大幅晃動的渡槽流固耦合地震反應分析方法，其特征在于，所述步驟2中流體N-S方程為：

▿·u=0;]]>

∂u∂t+▿·(uu)=▿·1ρτ-1ρ▿p+fb;]]>

其中，ρ為密度，τ為粘性應力張量，μ為動力粘性系數，T為轉置符號，f_b為體力，g為重力加速度，為外加激勵加速度向量，t為時間，u為流場速度，p為流場壓力。

4.根據權利要求3所述的一種考慮水體大幅晃動的渡槽流固耦合地震反應分析方法，其特征在于，所述步驟3中Level?Set函數控制方程為：

其中，為距離函數且用來指示不同的流體區域，定義為某空間點到交界面的符號距離，在交界面以上為正，以下為負，而零值處代表了交界面；

其中，S()是符號函數，是方程在tⁿ時刻的解，初始條件為n表示第n時間步。