http___blog.simmakers.com__lang_bg_2.xml
http___blog.simmakers.com_analysis-of-foundation-deformation_.xml
1.1 2.1 2.2 2.3 2.4 3.1 4.1 5.1 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 7.1 8.1 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 10.1 11.1 11.2 11.3 11.4 13.1 14.1 15.1 15.2 16.1 17.1 19.1 20.1 21.1 22.1 22.2 23.1 23.2 24.1 25.1 26.1 27.1 28.1 28.2 28.3 29.1 30.1 31.1 32.1 32.2 32.3 32.4 33.1 34.1 34.2 34.3 35.1 36.1 37.1 37.2 37.3 37.4 38.1 39.1 40.1 41.1 41.2 42.1 43.1 43.2 44.1 45.1 46.1 47.1 48.1 48.2 48.3 49.1 50.1 51.1 51.2 51.3 51.4 52.1 52.2 53.1
Въвеждане Non-asymptotic numerical simulation of transient heat transfer requires knowledge of initial conditions. If the heat transfer medium is ground, they typically use temperature logs (depth-temperature tables) of monitoring wells for the initial time point. Then one may either use scattered-data interpolation [1] or solve a steady heat transfer problem with Dirichlet boundary conditions at temperature measurement points. If you choose the second way and the problem is nonlinear, there might be some convergence issues. Фигура 1: Ground Temperature Interpolation in Frost 3D Universal Продължи да четеш → Въвеждане For the mathematical simulation of thermal field distribution in the ground, it is necessary to account for convective heat transfer (heat transfer by means of mass transfer). Convective heat transfer is caused by the filtration of water into the ground resulting, например, from precipitation. The temperature distribution is described by the partial differential equation of heat conduction where, in the case of convection, there is a so-called convective term. Since the computational domain is arbitrary, the heat equation is solved numerically by using finite-difference methods (FDM). The Douglas – Rachford ADI scheme is one of these methods. In this paper, we focus on modification of the scheme to account for convection in the computational domain. Продължи да четеш → Въвеждане It is well known that the foundations of buildings are subject to loads which can result in deformation and subsidence. Следователно, the analysis of foundation deformation must be conducted at the design stage. This article describes the computer simulation of foundation deformation. We propose an approach based on numerical solution of the stationary differential equation in partial derivatives. This equation describes the transversal deflection of a thin plate (foundation slab), taking elasticity into account, due to an external orthogonal force. Plate Deflection Equation Let the Cartesian coordinate system be the plate plane.By we define the domain of the plate in this plane. Нека be the boundary of the domain. The function for plate deflection is given by . At small transversal (vertical) deflections, the function satisfies the following equation [1]: Продължи да четеш → ВЪВЕДЕНИЕ Тази статия описва изпълнението на изчисления за видео карти (използване на CUDA) за моделиране на физичните процеси и явления въз основа на решение на триизмерната топлина уравнение чрез схемата за Douglas-Rachford (Метод ADI). Сравнителен анализ на скоростите за изчисление на централната (CPU) и графики (GPU) преработватели се провеждат. Схема Дъглас-RACHFORD ОПИСАНИЕ За математическа симулация на разпределение на топлината, Отчитане на филтрация и фазов преход, се прилага следната топлинна уравнението: Описание на коефициентите е дадено в Таблица 1. Продължи да четеш → Hardware, че се основава на паралелната изчислителна архитектура напоследък набира голяма популярност в висока изчислителна производителност. Ефективността на паралелна обработка на хардуер в инженеринг за решаване на проблеми, като например компютърна симулация на физически процеси не е в пряка зависимост от броя на процесорите: четири процесорни ядра, не в действителност предоставят четирикратно увеличение на скоростта в решаването на сложни инженерни задачи в продължение на един ядрен процесор. По същия начин, прехвърлянето на изчисляване на графични карти със стотици ядра не може да осигури стократно увеличение на скоростта. Най-напред, паралелно изчисляване ускорение е ограничено от изчислителни алгоритми; тичане алгоритми с ниска степен на паралелизация на суперкомпютри и работни станции с висока производителност е ирационално. Понятието "ефективност на паралелизация" се обяснява с Право Amdahl на, съгласно който ако поне 1/10 на програмата се изпълнява последователно, След това ускорението не може да се повиши над 10 пъти първоначалната скорост, независимо от броя на ядрата заети. Красноречиви примера ограничената ефективност на алгоритъм паралелизация за решаване на инженерни задачи са дадени в сравнително слаби резултати от цял свят лидери в компютърно инженерство (CAE) софтуер - Abaqus и Ansys. Продължи да четеш → Статията е посветена на методите за база за уреждане на изчисление на дълбоко замръзналата земя с подробно описание в съответствие с парченце 2.02.04-88. ВЪВЕДЕНИЕ Изчисляването на бази в вечно замръзналите райони е доста сложен и специализиран процес, силно повлиян от термично поле и размразяване явления. Thermal field causes permafrost thawing and decreases its load bearing capacity while increasing ground base deformation, които обикновено се доказва под формата на база сетълмент. Фактически, за определяне на деформации по време на изграждането поддръжка, е необходимо да се реши за стрес-деформирано състояние на базата на, който е описан от диференциални уравнения на равновесие и законите на еластичната-пластична деформация. Продължи да четеш → ВЪВЕДЕНИЕ В тази статия, нов метод геоложки реконструкция структура е описана, въз основа на информация относно наличието на геоложки хоризонти получени от проучване. Редица термини, използвани в описанието на техниката трябва да се определя. Под кладенците в тази бележка изглежда геотехнически сондажи, които определят физическите и механични свойства на почвите. Сондажен осигурява информация на вертикалното разпределение на слоевете чрез дълбочината на почвата. Слоевете на материали около сондажни кладенци са показани от сегментите на фигура 1. Смокиня. 1: Слоеве на материали, разкрити от сондажи При създаване на геоложки модели в специализирани софтуерни пакети, някои допълнителни стъпки са необходими в повечето случаи. Например, когато реконструкцията геоложки пластове с помощта на сондажа данни, групирането на слой сегменти се извършва ръчно. Това може да бъде много сложен процес за сайтове с голям брой на сондажи и слоеве. Продължи да четеш → След излизането на статията "Термичен анализ на дълъг участък от газопровода на дълбоко замръзналата земя", ние получихме много въпроси от страна на потребителите. В този пост, ние покриваме най-често задаваните въпроси, свързани с функционалността на актуализираната версия на Frost 3D Universal софтуер. На първо място, обаче, бихме искали да напомним на читателите, че новата версия на софтуера е освободен май, 2014. Тук, реализирахме нови технологии в архитектурата на софтуера и неговите основни компоненти, който позволява изчисляването на изчислителни мрежи по-голям 100 млн. възли на компютър. За да се демонстрира извънредно изпълнението на най-новата версия на Frost 3D Universal, проведохме термичен анализ на дълъг участък от газопровода да лежи на вечната замръзналост, с мрежа, състояща се от 58.5 млн. възли. Въпрос: Защо имаме нужда от такива големи изчислителни мрежи? Отговор: Необходимостта от такива големи количества на изчислителни възли окото произтича от следните фактори: Изчисленията на обширни райони и дълги или масивни обекти често включва много елементи за дискретизация в изчислителната домейн. Често има относително малки елементи в изчислителната домен; там може, например, е тънък слой от топлоизолация, or ground strata. Значително увеличение в окото финес се изисква да discretize тези сравнително миниатюрни елементи. Райони със значителни температурни градиенти (в близост до топлинни изолатори, източници на топлина, охлаждащи устройства, и т.н.) изисква повишено изчислителна плътност на окото, следователно значително увеличаване на общия размер на възли в изчислителната домейн. Имайте предвид, че дори и с използването на не-еднакъв размер клетка (при неправилна изчислителна мрежа), например, ние все още се нуждаят от много възли. Увеличаването на размера на клетката в нередовни компютърни мрежи трябва да бъде много гладка; в противен случай, числения метод връща значително по-малко точни резултати. Продължи да четеш → Една инженерна компания е наскоро попита Simmakers да коментира възможността за прилагане на пакета от крайните елементи на ANSYS към проблемите на земята размразяване и термична стабилизация, и да обясни предимствата на Frost 3D Universal софтуер при решаването на такива проблеми. Имайте предвид, че този въпрос също са обхванати от различни специалисти в специализирани форуми и конференции. Вземания от дистрибутора ANSYS: ANSYS с крайните елементи анализ метод се използва за анализ на земята размразяване. ANSYS е дългогодишен универсална софтуерна система за анализ на крайните елементи. Той е популярен със специалисти в областта на компютърно инженерство (CAE, Автоматизация на инженерния труд) и крайните елементи решения за линейни и нелинейни, стационарни и нестационарни пространствени проблеми на твърдите тялото механика и строителна механика (включително извънболнична геометрично и физически нелинейни проблеми на контакт взаимодействие на строителни елементи), проблеми на течни и газови механика, топлообмен и топлопреминаване, електродинамика, акустика, , а също и механика на обвързаното с полета. Продължи да четеш → Приложимост по строително инженерство Ставки на подземните води потоци предопределя до голяма степен предопределя методите за строителство и материали, използвани за фундаменти, сутеренни стени, подземни конструкции и много други произведения в надземни. Стабилността на легла и банки на водни резервоари и канали също зависи от филтрацията в крайбрежен терен. Factoring the flow of ground water improves the modeling accuracy of othe rphysical processes in the ground. Когато разпределението на топлинна полета се извършва в земята, прехвърлянето на конвективни топлина е причинена от подземни води. Водата е в състояние да преминава през земята, поради наличието на пори, които са кухини с различни диаметри и форми, които се появяват в резултат на факта, че структурните елементи, произведени по време на образуването терен не изравняване с всяка друга. Подходът за процеси, моделиране на водния поток се различават в зависимост от степента на вода порьозност и скоростта на водата в порите: ако порите са в наситен състояние, процеса на подземните води се симулира основава на диференциално уравнение Дарси; водния поток в ненаситен земята е описан от Ричард или уравнение Бринкман е. Продължи да четеш →
1.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3.1 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 6.1 7.1 8.1 8.2 8.3 8.4 9.1 10.1 10.2 11.1 11.2 11.3 11.4 12.1 13.1 13.2 13.3 14.1 15.1 16.1 16.2 17.1 18.1 19.1 20.1 20.2 21.1 22.1 22.2 22.3 22.4 22.5 22.6 23.1 23.2 23.3 24.1 25.1 26.1 26.2 26.3 27.1 28.1 29.1 30.1 31.1 31.2 32.1 33.1 33.2 34.1 34.2
Introduction It is well known that the foundations of buildings are subject to loads which can result in deformation and subsidence. Hence, the analysis of foundation deformation must be conducted at the design stage. This article describes the computer simulation of foundation deformation. We propose an approach based on numerical solution of the stationary differential equation in partial derivatives. This equation describes the transversal deflection of a thin plate (foundation slab), taking elasticity into account, due to an external orthogonal force. Plate Deflection Equation Let the Cartesian coordinate system be the plate plane. By we define the domain of the plate in this plane. Let be the boundary of the domain. The function for plate deflection is given by . At small transversal (vertical) deflections, the function satisfies the following equation [1]: The coefficients included in equation (1) are described in Table 1. Table 1: Description of the Coefficients Since equation (1) defines a whole family of functions that satisfy it, the boundary conditions must be applied to obtain a unique solution. These boundary conditions depend on which of the three following phenomena apply to a particular slab: fixed and hinged boundaries, where the foundation is fastened to the raft, and free boundaries, where the slab rests on the ground surface or piles (the edges are not fixed). denotes the outward vector of the normal to the boundary at the point . If the boundary of the slab is fixed, then the boundary condition is: If it is hinged, then where is the bending moment at point . Finally, if the boundary is free, then the boundary conditions are stated for no external forces on the border. When modeling the deformation and subsidence of the slab, the reaction at point of slab equals zero or coincides with the reaction of the soil or piles beneath the slab. Experimental studies [2] show that the dependence between the soil reaction and transversal downward displacement of the slab is linear. This linear dependence holds as long as the reaction of the soil is less than the load-bearing capacity, otherwise the reaction of the soil is constant and does not depend on the displacement . Hence, when resting on soil, the reaction is calculated thus: where denotes the coefficient of soil reaction [H/m3] and is the bearing capacity [Pa]. If the support of the slab at point is a pile, then the reaction is assumed to depend linearly on the displacement until . When pile reaction exceeds load capacity there is no longer any resistance, resulting in . Therefore, when the slab rest on a pile the reaction is calculated thus: where is the reaction coefficient of the pile [H/m3]. Since the area of the plate is arbitrary, there is no general formula for the analytical solution of equation (1) and so numerical methods, in this case based on finite difference approximation of differential operators, are applied. Due to the finite-difference approximation of fourth-order equation (1), there is a 9-point cross stencil. Given the problems with the approximation of this equation at the nodes adjacent to the boundary nodes, we reformulate fourth-order equation (1) into an equivalent set of three second-order equations: Despite the set of equations (6) having three times more unknowns than equation (1), its finite-difference approximation is straightforward because the stencil for the approximation of the second-order derivative contains only 3 points. Due to the nonlinearity of set of equations (6), we use iteration methods to solve it numerically. Sample Calculation of Foundation Deformation We have provided a sample calculation for foundation deformation. Here, we assume that the material of the foundation is concrete having the physical properties shown in the Table 2. Table 2: Physical Properties of Materials Let the slab have a circle shape with the center at point m, m, and radius m. The slab thickness is equal to m. We consider two cases of slab connection with piles. In the first calculation, the slab stands on 60 piles: 40 piles are arranged in a circle with the center at the point and radius m, and the remaining 20 piles in a concentric circle with radius m. The coordinates along the Oz-axis of top points is m. The pile reaction coefficient is H/m3; the load capacity of the piles is hPa. External pressure (perpendicular to the plane of the slab) is kPa. Thus, with respect to the pressure created by the slab load, the total pressure at each point of the slab is equal to kPa. The boundary of the plate is free. The foundation deformation results are shown in Figure 1. Figure 1: Deflection of the Foundation Slab (Case 1) Figure 1 shows the foundation slab vertical deflection by color distribution, with the black dots indicating the piles. Note that the load on any pile did not exceed its load capacity . The maximum deflection of the slab was m. In the second computation, the inner circle of piles is removed and the results of the computation are shown in Figure 2. Figure 2: Deflection of the Foundation Slab (Case 2) As in the first calculation, the load on any one pile never exceeded its load capacity , but the maximum deflection of the foundation slab rose to as high as 0.62 m, which is sufficient to destroy the foundation. Conclusion The article demonstrates the application of numerical simulation for the evaluation of non-uniform deflection of foundation slabs under various loads with specific load-bearing pile arrangements. The same approach can be also used to calculate the deformation of foundation slabs on subsiding permafrost soil due to thawing. References - Timoshenko, S. and Woinowsky-Krieger, S. Theory of plates and shells. McGraw–Hill New York, 1959. - Aynbinder A.B. Raschet magistralynykh i promyslovykh truboprovodov na prochnosty i ustoychivosty: spravochnoye posobiye (Main/Field Pipeline Strength and Stability Calculation: Reference Book). Moscow: Nedra, 1991.