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模拟二维水流运动的三次样条多尺度有限元方法
无权-视为撤回

Cubic spline multi-scale finite element method for simulating two-dimension flow movement

申请号:201510647088.0 申请日:2015-10-08
CN201510647088
CN105354362A
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摘要:本发明公开了一种模拟二维水流运动的三次样条多尺度有限元方法,该方法首先将需要求解的问题转换成变分形式;确定研究区边界条件,设定粗网格单元尺度h,剖分研究区域,得到粗网格单元,将粗网格单元剖分为细网格单元;在每一粗网格单元上求解退化椭圆型问题,构造基函数;采用有效的计算矩阵的方法求解总刚度矩阵和右端项联立方程组;求得研究区上每个节点(粗尺度)的水头;采用三次样条技术求得粗尺度水头导数,根据达西定律获得粗尺度达西渗流速度;通过基函数和插值公式得到粗单元上每个节点(细尺度)水头;采用三次样条法求得细尺度水头导数,根据达西定律获得细尺度达西渗流速度。与现有技术相比,该方法的精度与其相近,计算效率更高。
Abstract: The present invention discloses a cubic spline multi-scale finite element method for simulating two-dimension flow movement. The method comprises: firstly converting a problem that needs resolution into a variational version; determining a boundary condition of a research area, setting a coarse grid cell dimension h, dissecting the research area to obtain a coarse grid cell, and dissecting the coarse grid cell into a fine grid cell; resolving a degradation elliptic problem on each coarse grid cell to construct a basis function; resolving a total rigidity matrix and a right-hand side simultaneous equations system by using an effective calculation matrix method; obtaining a water head of each node (the coarse dimension) on the research area; obtaining a coarse dimension water head derivative by using the cubic spline technique, and obtaining Darcy flow velocity of the coarse dimension according to Darcy's Law; obtaining a water head of each node (the fine dimension) by using the basis function and an interpolation formula; and obtaining a fine dimension water head derivative by using the cubic spline technique, and obtaining Darcy flow velocity of the fine dimension according to the Darcy's Law. Compared to the prior art, the method disclosed by the present invention has similar precision, but has higher calculation 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
2018-10-26  发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G06F 17/50申请公布日:20160224
2016-03-23  实质审查的生效IPC(主分类):G06F 17/50申请日:20151008
2016-02-24  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  一种模拟二维水流运动的三次样条多尺度有限元方法,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,设定粗网格单元尺度h,剖分该研究区域,得到粗网格单元,对每一个粗网格单元进行细剖分得到细网格单元;(2)根据渗透系数K以及基函数的边界条件,求解退化的椭圆型问题,确定基函数,形成有限元空间;(3)计算各粗网格单元的刚度矩阵,相加得总刚度矩阵;根据研究区域的边界条件、源汇项,计算右端项,形成有限元方程;(4)提供有限元方程的有效解法,求得研究区域上每个节点的水头;(5)在研究区每条网格单元线上运用三次样条技术求解水头的一阶导数值;(6)通过达西定律求解研究区节点上的达西渗流速度Vc;(7)通过研究区域每个节点的水头及基函数得到每一个粗网格单元上每一个节点水头;(8)在粗网格每条单元线上运用三次样条技术求解水头的一阶导数值;(9)通过达西定律求解每一粗网格单元上的达西渗流速度Vf
公开号  105354362A
公开日  2016-02-24
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  201510647088  20151008 
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
SEA  CN103778298A  20140507  1-5  说明书第0010-0052段 
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
SEA  《Journal of Hydrologic Engineering》  Yifan Xie等  Cubic-spline multiscale finite element method for solving nodal darcian velocities in porous media  1-5  摘要,第2页左栏第2段-第9页左栏第2段,图1、3-5 
YIFAN XIE等: "Cubic-spline multiscale finite element method for solving nodal darcian velocities in porous media", 《JOURNAL OF HYDROLOGIC ENGINEERING》 
SEA  《岩土工程学报》  谢一凡等  一种模拟节点达西渗流速的三次样条多尺度有限单元法  1-5  摘要,第1728页左栏第3段-1732页左栏第1段,图1 
谢一凡等: "一种模拟节点达西渗流速的三次样条多尺度有限单元法", 《岩土工程学报》 
SEA  《水文地质工程地质》  谢一凡等  结合有限单元法运用三次样条技术求解达西速度  1-5  第1-5页 
谢一凡等: "结合有限单元法运用三次样条技术求解达西速度", 《水文地质工程地质》 
  • 书籍对比文献
类型 阶段 书名 作者 标题 涉及权利要求项 相关页数
  • 附加信息
同族专利
 
引用文献
CN103778298A
 
被引用文献
CN105701315ACN106202746ACN107657075A
CN107679338A