基于有限元形函数的钻孔水头插值方法

作     者：钱武文 肖芳 QIAN Wuwen;XIAO Fang

作者机构：南昌工程学院水利与生态工程学院江西南昌330029 

出 版 物：《水资源与水工程学报》 (Journal of Water Resources and Water Engineering)

年 卷 期：2021年第32卷第2期

页      面：202-208页

核心收录：

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 081502[工学-水力学及河流动力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：江西省教育厅科技重点项目(GJJ201922) 

主　　题：水工渗流 有限元形函数 拓扑关系 水头插值 逆变换 

摘      要：水头观测数据对于水工渗流参数反演至关重要。针对观测点位置不在有限元网格节点上的水头插值问题,为了避免重新剖分有限元网格,提出了一套使用等参单元形函数作为插值函数的有限元插值函数法,用于插值计算插值点的水头值。为了确定插值点的归属单元,给出了确定点与平面单元和空间单元的拓扑关系判别法。采用改进的差分进化算法反求插值点对应的局部坐标,从而能利用单元形函数直接插值观测点的水头值。使用二维和三维算例测试了有限元插值函数法的插值性能。结果表明:计算的结果可靠,计算时长为毫秒级。