一种模拟节点达西流速的多尺度有限元-有限元模型

• 作者: 谢一凡 吴吉春 王益 叶逾 谢春红 鲁春辉
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 地下水数值模拟 多尺度有限元法 Yeh的有限元模型 连续节点达西流速 高计算效率
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 论文|PAPERS
• 页码范围: 107-114
• 页数: 8页
• 分类号: TU46
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE202201010

摘要

提出了一种能高效模拟节点达西流速并保证其连续性的多尺度有限元-有限元模型(MSFEM-FEM).该方法先应用多尺度有限元法(MSFEM)框架改进了Yeh的有限元模型的水头模拟部分以提升效率与精度,再将多尺度网格转化为有限元网格,应用Yeh的有限元框架保证流速的连续性.基于多尺度基函数,MSFEM-FEM能够汲取研究区的全局信息并在粗尺度上高效获得精确的水头解.通过将粗尺度网格转换为有限元网格,MSFEM-FEM能够应用Yeh的有限元框架将水头解中的全局信息导入达西流速,提高达西流速的精度并保证其连续性.在获得粗尺度解后,MSFEM-FEM还能应用多尺度基函数对解进行细尺度重构,从而获得研究区内的细尺度水头与流速.数值模拟结果显示MSFEM-FEM能够高效、精确的求解水头,并能够获得连续、精确的达西流速和流量.