CN201610556975
CN106202746A
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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。 |
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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 | |
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 |
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 |
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国际申请 | |||||||||||||||||||
国际公布 | |||||||||||||||||||
进入国家日期 |
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 |
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》 | ||||||
类型 | 阶段 | 书名 | 作者 | 标题 | 涉及权利要求项 | 相关页数 |