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施工中隧道与运输车辆动态耦合的并行计算方法
  • ISSN号:1006-2467
  • 期刊名称:《上海交通大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP391.9[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海200240, [2]上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240, [3]上海隧道工程股份有限公司盾构分公司,上海200023
  • 相关基金:国家高技术研究发展计划(863)项目(2009AA01A131); 国家自然科学基金资助项目(50875166); 机械系统与振动国家重点实验室(上海交通大学)基金项目(MSV-MS-2008-09)
中文摘要:

在隧道施工过程中为准确模拟运输车辆运行时对周围隧道的影响,建立了隧道及运输车辆的三维有限元模型.通过三维动态接触方法模拟轮-轨、轨道-隧道、隧道-土体等的动力相互作用.利用显式非线性有限元法进行数值模拟,分析了运输车辆每节车通过工作井时隧道的动态响应.由于轮轨接触计算十分耗时,在递归坐标二分分区方法(RCB)基础上,结合上海超级计算机曙光5000A高性能计算机的体系结构,设计了基于轮轨接触均衡分区算法(WRCBB).分析并比较了两种并行算法的加速效果.结果表明,对于考虑接触的大型结构动力分析问题,接触均衡的分区方法具有更好的加速比与并行效率.

英文摘要:

Tail transport vehicles were used to transport concrete lining in the process of construction tunnel in large-scale water diversion project of QingCaoSha.A three dimension finite element was built up for the tunnels and transport vehicles,to accurately simulate the impact of transport vehicles on the surrounding tunnel.The three-dimensional dynamic contact method was used to simulate the dynamic interaction between structures,such as wheelrail,rail-tunnel,and tunnel-soil.The explicit non-linear finite element method was used to numerically simulatle and analyze the dynamic response of the tunnel when each section of the transport vehicles passes through the work shaft.Since the calculation of wheel-rail contact was very time-consuming,considering the high-performance computer structure of Shanghai Dawning 5000A supercomputer,the wheel-Rail Contact Balance Bisection(WRCBB) Algorithm,based on Recursive Coordinate Bisection(RCB) Algorithm,was designed.The accelerating effects of two kinds of parallel algorithms were analyzed and compared.The result indicates that,compared with the RCB method,the WRCBB method has improved the acceleration ratio and parallel efficiency in solving contact problem of largescale structural dynamic analysis.

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期刊信息
  • 《上海交通大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:上海交通大学
  • 主编:郑杭
  • 地址:上海市华山路1954号15F
  • 邮编:200030
  • 邮箱:shjt@chinajournal.net.cn
  • 电话:021-62933373 62932534
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-2467
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1466/U
  • 邮发代号:4-256
  • 获奖情况:
  • 1996年全国优秀科技期刊奖,1992年、1996年、1999年国家教育部系统优秀科技期刊奖,2002年“百种重点期刊奖”,2003年百种中国杰出学术期刊,2004年教育部全国高校优秀科技期刊一等奖,2004年“百种重点期刊奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30903