geo5有限元稳定流分析非正常进行

微信图片_20180518135058.png渗流分析出错,参考上一个类似问题已经修改简化了模型多段线,渗透系数也重新设置了,但还是出错,麻烦解答。原文件已上传至附件。

有限元渗流分析.zip


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库仑沈工 - 库仑工程师

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您好,您的模型里面最底层使用刚形体材料是严格不透水的,建议去掉这层,如下图

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因为你的底边界已经设置为不透水层了,在geo5渗流分析里面不要用完全不透水的材料,可以指定不透水边界来实现。目前只发现这一个错误。

库仑吴汶垣 - 库仑工程师

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这个问题在于模型中非饱和区域的渗流问题,即坝体中止水层以上的部分。由于止水层是隔水的,因此水的渗流不是在止水层以下就是在止水层以上。

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止水层以上部分的渗流是高于地下水位的,所以这部分的渗流是非饱和渗流,且渗透系数会根据负孔隙水压力分布情况(吸力)逐渐降低(乘以相对渗透系数)。这就是导致不收敛的原因,因为高于地下水位部分的相对渗透系数下降的太快了。

这个例题(M设反滤层2.zip)中我修改了van Genuchten模型的参数,从而使得相对渗透系数的下降不会那么快,然后结果就收敛了。模型收敛的原因在于止水层以上部分土体的渗透性很好,但是给出的结果并不符合实际。在结果中如果我们查看流速矢量图,就可以看到水流因为毛细吸力从止水层上方绕过,然后在止水层另一面流下(如下图)。这个现象是正常的,但是这部分渗流过高估计了。

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基于您提供的van Genuchten参数,高于地下水位部分的土体实际上是不渗透的,所以我在止水层上方加了一层渗透性很差的土体,于是这部分的渗透就被截断了,这里是修改后的模型:M设反滤层2 - sealed top.zip

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如果您的van Genuchten参数是正确的,那么地下水位以上是没有渗流的,所以第二个模型更接近实际情况。关于van Genuchten参数的选取您可以直接在软件中点击F1,帮助中有相关经验参数,这里是在线帮助:渗流分析模块中的材料模型

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