کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6915270 1447394 2018 31 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Enriched Galerkin finite elements for coupled poromechanics with local mass conservation
ترجمه فارسی عنوان
عناصر محدود گالکرین غنی شده برای پورومکانیک همراه با حفاظت از جرم محلی
کلمات کلیدی
روش غلظت گالکرین، روش عنصر محدود همراه با پورتومکانیک، حفاظت از جرم محلی،
ترجمه چکیده
روشهای صحیح و کارآمد تشخیص برای مشکلات متفرقه مکانیکی برای رسیدگی به طیف وسیعی از مشکلات مربوط به زیرساخت های مدنی، منابع انرژی و پایداری محیطی، حیاتی هستند. در این کار، ما یک فرمول جدید عنصر محدود برای مشکلات متفرقه مکانیکی ارائه می دهیم که تضمین حفاظت جرمی محلی (عنصری) است. فرمول پیشنهادی بر اساس روش به اصطلاح غلبه کرده گالکرین، که توابع ثابت قطعی را به روش عددی محدود گالرکین کلاسیک اضافه می کند. این درجه اضافی آزادی اجازه می دهد تا ما یک راه حل محلی محافظه کارانه و غیر سازگار برای میدان فشار منفرد بدست آوریم. فرمولاسیون گالرکین غنی شده و پیوسته در چندین مثال عددی که از یک مسئله تثبیت معیار به یک مسئله پیچیده است که شامل تغییر شکل پلاستیک به علت جریان اشباع نشده در یک محیط متخلخل غیر هضم است، مقایسه شده است. نتایج این نمونه ها نه تنها نشان می دهد که روش پیشنهادی حفاظت جرم محلی را فراهم می کند، بلکه حفاظت از جرم محلی می تواند برای شبیه سازی دقیق فرآیندهای تغییر شکل در مواد متخلخل مایع نفوذپذیر باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
Robust and efficient discretization methods for coupled poromechanical problems are critical to address a wide range of problems related to civil infrastructure, energy resources, and environmental sustainability. In this work, we propose a new finite element formulation for coupled poromechanical problems that ensures local (element-wise) mass conservation. The proposed formulation draws on the so-called enriched Galerkin method, which augments piecewise constant functions to the classical continuous Galerkin finite element method. These additional degrees of freedom allow us to obtain a locally conservative and nonconforming solution for the pore pressure field. The enriched and continuous Galerkin formulations are compared in several numerical examples ranging from a benchmark consolidation problem to a complex problem that involves plastic deformation due to unsaturated flow in a heterogeneous porous medium. The results of these examples show not only that the proposed method provides local mass conservation, but also that local mass conservation can be crucial to accurate simulation of deformation processes in fluid-infiltrated porous materials.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 341, 1 November 2018, Pages 311-332
نویسندگان
, ,