模拟多孔介质中水流达西速度的Yeh-多尺度有限元方法
有权
阅读授权文献

Yeh-multi-scale finite element method for simulating water flow Darcy velocity of porous medium

申请号：201610556975.1 申请日：2016-07-14

CN201610556975 CN106202746A 微信扫码查看/分享专利	摘要：本发明公开了一种模拟多孔介质中水流达西速度的Yeh‑多尺度有限元方法，运用伽辽金法将求解问题变分；将研究区剖分为粗网格单元，对所有粗网格单元进行剖分，得到细网格单元；在每一粗网格单元上求解退化椭圆方程，得到基函数；运用基函数求解变分形式，得到总刚度矩阵；根据研究区的源汇项与边界条件得到右端项；联立得到水头方程组；运用有效的数值方法求解该方程组得到研究区的节点水头；结合Yeh的伽辽金有限元模型，运用所构造的基函数和研究区的水头值，在研究区域直接求解达西方程，得到粗尺度节点上连续的达西渗透流速，再利用基函数线性表示细尺度达西渗透流速。与现有技术相比，该方法具有相近的精度和更高的效率。
	Abstract： The invention discloses a Yeh-multi-scale finite element method for simulating water flow Darcy velocity of a porous medium, comprising the steps of: performing variation on the problem which needs resolution by a Galerkin method; subdividing a research area into coarse grid cells and subdividing all the coarse grid cells into fine grid units; resolving a degradation elliptic equation on each coarse grid cell to construct a basis function; resolving variational form by applying the basis function to obtain a total rigidity matrix; obtaining a right-hand term according to the source sink term and the boundary condition of the research area; performing simultaneous operation to obtain a waterhead equation set; resolving the equation set by an effective numerical method to obtain the node waterhead of the research area; and resolving a Darcy equation directly in the research area by combining a Galerkin finite element model of Yeh and applying the constructed basis function and the waterhead value of the research area to obtain continuous Darcy permeating velocity on the coarse-scale node, and linearly expressing the fine-scale Darcy permeating velocity by the basis function. Compared with the prior art, the method has similar precision and higher efficiency.
	申请人：南京大学
	Applicant： UNIV NANJING
	地址： 210008 江苏省南京市鼓楼区********(隐藏)
	发明(设计)人：谢一凡吴吉春薛禹群谢春红
	Inventor： XIE YIFAN; WU JICHUN; XUE YUQUN; XIE CHUNHONG
	主分类号： G06F17/50(2006.01)I
	分类号： G06F17/50(2006.01)I

法律状态

2019-04-16	授权

2017-01-04	实质审查的生效 IPC(主分类):G06F 17/50申请日:20160714

2016-12-07	公开

注：本法律状态信息仅供参考，即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。

其他信息

主权项

一种模拟多孔介质中水流达西速度的Yeh‑多尺度有限元方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)根据所要模拟的研究区域确定边界条件，设定网格单元尺度，剖分研究区域，得到粗网格单元，对所有粗网格单元剖分得到细网格单元；(2)根据渗透系数以及基函数的边界条件，在每一粗网格单元上求解退化的椭圆型问题，确定基函数，形成有限元空间；(3)计算粗网格单元的单元刚度矩阵，累加得总刚度矩阵；根据研究区域的边界、源汇项，计算右端项，形成多尺度有限元的水头方程组；(4)使用cholesky分解法，求得研究区域上粗尺度节点的水头，结合基函数线性表示细尺度水头；(5)结合Yeh的伽辽金模型，运用上述步骤(2)中所构造的基函数和步骤(4)中所获研究区的水头值；在所研究区域直接运用多尺度有限单元法求解达西方程；得到粗尺度节点上的达西渗透流速的方程组；(6)使用cholesky分解法，求得研究区粗尺度节点上的达西渗透流速；(7)通过上述步骤(2)中所构造的基函数和上述步骤(6)中所获粗尺度达西渗透流速线性表示细尺度节点上的达西渗透流速。

公开号

106202746A

公开日

2016-12-07

专利代理机构

江苏圣典律师事务所 32237

代理人

贺翔

颁证日

优先权

国别	优先权号	优先权日	类型

CN	201610556975	20160714	Y

国际申请

国际公布

进入国家日期

专利对比文献

类型	阶段	文献号	公开日期	涉及权利要求项	相关页数

A	SEA	CN103778298A	20140507	1-6	全文

Y	SEA	CN105354362A	20160224	1-5	全文

A	SEA	CN105701315A	20160622	1-6	全文

注：不保证该信息的有效性、完整性、准确性，以上信息也不具有任何效力，仅供参考。使用前请另行委托专业机构进一步查核，使用该信息的一切后果由用户自行负责。

Ｘ：单独影响权利要求的新颖性或创造性的文件；
Ｙ：与检索报告中其他Ｙ类文件组合后影响权利要求的创造性的文件；
Ａ：背景技术文件，即反映权利要求的部分技术特征或者有关的现有技术的文件；
Ｒ：任何单位或个人在申请日向专利局提交的、属于同样的发明创造的专利或专利申请文件；
Ｐ：中间文件，其公开日在申请的申请日与所要求的优先权日之间的文件，或会导致需核实该申请优先权的文件；
Ｅ：单独影响权利要求新颖性的抵触申请文件。

期刊对比文献

类型	阶段	期刊文摘名称	作者	标题	涉及权利要求项	相关页数

A	SEA	《WATER RESOURCES RESEARCH》	Xinguang He 等	Finite volume multiscale finite element method for solving the groundwater flow problems in heterogeneous porous media	1-6	第1-15页

XINGUANG HE 等: "Finite volume multiscale finite element method for solving the groundwater flow problems in heterogeneous porous media", 《WATER RESOURCES RESEARCH》

Y	SEA	《中国优秀博士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》	谢一凡	改进多尺度有限单元法求解二维地下水流问题	1-5	第1.2.1.3、2.6-2.9、4.4、5.2.2节

谢一凡: "改进多尺度有限单元法求解二维地下水流问题", 《中国优秀博士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》