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渗流力学  111M2009H

学期:2016-2017学年秋 | 课程属性:一级学科普及课 | 任课教师:刘青泉等
课程编号: 111M2009H 课时: 40 学分: 2.0
课程属性: 一级学科普及课 主讲教师:刘青泉等
英文名称: Mechanics of underground water flow

教学目的、要求

系统掌握渗流的基本知识和分析理论,掌握渗流数值分析方法的有限元公式推导,了解渗流分析软件,学会研究和分析渗流问题。 

预修课程

流体力学或水力学,高等数学,有限元方法

教 材

自编渗流力学讲义

主要内容

讲授内容: 
按照以下内容进行讲授:(细化到学时,明确学时分配与进度计划;标注“教学重点与难点”)(宋体5号)
第一章:张量的基本知识(3学时)
(1) 张量的指标符号表示法
第二章:渗流的基本概念与定律(3学时)
多孔介质、连续介质假设、连续流体、连续介质场等基本概念;
流体的实际平均速度与渗流速度
达西定律(定律及其适用范围、定律在多相多维渗流中的推广)与非线性运动方程(低速非线性、高速非线性、低渗介质非线性、非牛顿流体渗流)
岩土材料的基本物理特性
岩土材料的非饱和渗流特性
第三章:渗透变形与渗流破坏(3学时)
(1) 渗透变形的类型
(2) 渗透变形的判别方法
(3) 渗透变形的防护
第四章:流体的偏微分方程与定解条件(3学时)
单相渗流连续性方程
两相不溶混渗流连续性方程
流体与骨架的状态方程
单相流体的偏微分方程
定解条件(初始条件与边界条件)
第五章:渗流的理论计算方法(6学时)
(1) Dupuit假定及其应用
(2) 井的渗流计算方法
第六章:渗流的数值方法(9学时)
有限差分法介绍
有限单元方法介绍
渗流的边界条件及其处理方法
非线性方程组的求解方法
第七章:渗流与岩土体变形的相互作用(3学时)
岩土体的应力变形及其有限元方法
渗流与岩土体变形的耦合相互作用
岩土体的水力劈裂
第八章:渗流计算软件与工程分析(3学时)
利科渗流分析软件介绍
利科软件的应用实例
第九章:岩土介质中溶质的输运(3学时)

教学手段与方法:(宋体5号)结合做媒体进行课堂讲授、课堂讨论与课外作业相结合

考核方式(楷体小四加粗):(宋体5号)作业、课堂讨论情况与开卷考试

参考文献

参考文献(楷体小四加粗):(宋体5号)1 薛定谔,多孔介质中的渗流物理,石油工业出版社; 2 孔祥言 ,高等渗流力学,中国科学技术大学出版社;3 薛禹群,地下水动力学原理,地质出版社。

授课时间: 星期一, 第5、6、7节
授课地点: 教1-407
授课周次: 4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18

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