[發明專利]軟粘土電滲固結的多物理場耦合分析方法

在審

• 申請號: 202011373876.2
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112487682A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 周太全;沈美蘭;宋貝貝;王鵬程
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李艾

1.軟粘土電滲固結多物理場耦合分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

建立土體的多物理場方程組；

將上述多物理場方程組中的各方程分別改寫成弱形式；

對上述弱形式進行離散，獲得電滲固結耦合分析的有限元控制方程組并求解。

2.如權利要求1所述的軟粘土電滲固結多物理場耦合分析方法，其特征在于，所述多物理場方程組包括應力場的應力平衡方程、滲流場的孔隙水流動連續方程以及電場的電場控制方程。

3.如權利要求2所述的軟粘土電滲固結多物理場耦合分析方法，其特征在于，所述應力平衡方程由Biot固結理論和有效應力原理得到。

4.如權利要求1所述的軟粘土電滲固結多物理場耦合分析方法，其特征在于，采用伽遼金方法對所述弱形式進行離散，獲得電滲固結有限元分析控制方程組，在Matlab上編寫程序，進行多物理場耦合分析。

5.如權利要求4所述的軟粘土電滲固結多物理場耦合分析方法，其特征在于，所述多物理場耦合分析的步驟包括：

建立分析模型幾何形狀并導入有限元分析軟件；指定區域土體物理參數；確定應力邊界條件、排水/不排水邊界；確定分析類行為瞬態分析，設定分析起止時間、步長；求解。

6.如權利要求5所述的軟粘土電滲固結多物理場耦合分析方法，其特征在于，所述土體物理參數包括初始孔隙比，以及滲透系數、電滲透系數和電導率定義為初始孔隙比的函數的具體形式。

7.如權利要求5所述的軟粘土電滲固結多物理場耦合分析方法，其特征在于，所述應力邊界條件、排水/不排水邊界為：兩側設置橫向位移約束，底部設置豎向位移約束，左右兩側還施加彈性基礎層；陽極和底部設置為不排水邊界，陰極和表面設置為排水邊界。

8.如權利要求1所述的軟粘土電滲固結多物理場耦合分析方法，其特征在于，所述多物理場方程組是在二維平面條件下建立的。

9.如權利要求1所述的軟粘土電滲固結多物理場耦合分析方法，其特征在于，所述多物理場方程組存在邊界條件，包括Dirichlet邊界條件，即指定邊界孔隙水壓力、位移，以及Neumann邊界條件，即指定邊界處流量。

10.如權利要求1所述的軟粘土電滲固結多物理場耦合分析方法，其特征在于，所述土體的骨架采用非彈性本構模型。