动水压力波高阶双渐近时域平面透射边界Ⅱ：计算性能

摘要：

为了阐明动水压力波高阶双渐近平面透射边界在时域内的计算性能，本文从时域求解、稳定性、收敛性、计算精度和计算效率等方面对其进行了研究和验证。为了提高计算效率，通过空间模态解耦将原时域高阶透射边界的求解转化为一系列单模态透射边界的求解。常微分方程系数矩阵的广义特征值分析表明，本文发展的高阶双渐近边界是渐近稳定的。高阶双渐近边界的等价频域动力刚度表达的误差范数分析显示，连分式逼近的计算误差会随着阶数的增加迅速下降，计算结果快速收敛于准确解。刚性坝算例表明，在计算精度相当的情况下，高阶双渐近透射边界与远置Sommerfeld边界方法相比在计算效率上有数量级的提高，并且还具备长期计算误差发展稳定的特点。上述研究和验证算例揭示了本文发展的高阶双渐近时域平面透射边界所具备的优良计算性能，可以考虑将其进一步应用到大坝-水库动力相互作用分析中。

关键词：透射边界、双渐近、动水压力、高阶边界、比例边界有限单元法

所属期刊栏目：42

分类号：TV131.1(水利工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金重点项目90510018;国家自然科学基金重大研究计划90715041

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：986-994