非一様格子における流体拡散方程式を解くための高次ADEスキームとその結合水力機械シミュレーションへの応用【JST・京大機械翻訳】

Prassetyo Simon Heru; Gutierrez Marte

文献

J-GLOBAL ID：201802266997370652 整理番号：18A1812481

非一様格子における流体拡散方程式を解くための高次ADEスキームとその結合水力機械シミュレーションへの応用【JST・京大機械翻訳】

High-order ADE scheme for solving the fluid diffusion equation in non-uniform grids and its application in coupled hydro-mechanical simulation

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巻： 42 号： 16 ページ： 1976-2000 発行年： 2018年
JST資料番号： H0734A ISSN： 0363-9061 CODEN： IJNGDZ 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

明示的技術の安定性と効率性を改善するために,一つの提案方法は無条件安定交互方向明示(ADE)方式を使用することである。しかし,標準ADE方式は,適度に正確で,均一グリッドに制限されるだけである。本論文では,不均一格子における流体拡散方程式を解くことができる新しい高次ADEスキームを導いた。新しいスキームは,不均一格子における拡散方程式の空間導関数に対する四次有限差分近似を実行することにより導いた。次に,陰的Crank-Nicolson法を得られた近似に適用し,次の方程式を二つの交互方向掃引に分割し,新しい高次ADEスキームを得た。新しいスキームは結合水力学(H-M)シミュレーションに潜在的に適用できるので,新しいスキームからの細孔圧力解を連続的に計算機プログラムFast Lagrangian解析における既存のgeomicalシミュレータと連続的に結合した。この結合手順は,四次ADEスキーム(SEA-4)に基づく逐次明示結合法と呼ばれる。良く知られた圧密問題の検証により,新しいADE方式とSEA-4は,計算機実行時間を,連続体の基本方式の高速ラグランジアン解析のそれに対して,46%から75%まで削減できることを示した。同時に,この技術は,細孔圧力に対して1.6%~3.5%の平均百分率誤差を維持し,変位解に対しては0.2%~1.5%であり,典型的な格子不均一性下では依然として正確であった。この結果は,新しい高次ADEスキームが,結合H-M問題の流れ方程式を解くための効率的な明示的手法を提供できることを示唆している。これは,地球工学における大規模で長期的なH-M問題に対して有益である。Copyright 2018 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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土圧,土の動的性質,地盤の応力と変形 , 岩盤の力学的性質

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