建立了有自由面的三维渗流饱和-非饱和计算模型,该模型包含水头和饱和度两个变量,用二维、三维结果的对比证明了模型的合理性与准确性。通过分析数据执行时的相关性,算法结构的固有串行性及有限元计算的耗时分布,利用OpenMP并行编程接口,实现了渗流求解的并行化。对不同规模的问题进行了并行数值模拟并测定了加速比,通过分析可知加速比与处理器的个数呈线性分布,并且随着问题规模的增加而逐渐提高。

当荷载施加于半空间土体地基的任意圆形自由表面上时,其产生的应力作用范围会随着深度的增加而呈一定比例的扩大。基于此,采用圆锥形黏弹性边界代替传统的圆杆性黏性边界条件来模拟半无限域土体地基是更为合理的。本文根据圆锥形黏弹性边界的基本理论建立的较容易实现的二维有限元求解方程,并分别对单一冲击波在圆锥形黏弹性边界和圆杆形黏性边界的局部域土体地基及无限域土体地基中传播进行分析。结果表明,圆锥形边界局部域地基与无限域地基的位移响应更为一致;因此,圆锥形黏弹性边界在吸收波的反射较传统的圆杆形黏性边界条件更有优势,且更接近波在土体地基中传播的真实本质。