检索结果-内蒙古大学图书馆

中国矿业大学学报 2011年第5期40卷 691-696页

作者：刘军赵长冰云斌余东晓河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室土木与交通学院江苏南京210098 河海大学岩土工程科学研究所江苏南京210098 武汉钢铁集团矿业有限责任公司乌龙泉矿湖北武汉430213

为了模拟与预测岩质高边坡在开挖卸荷过程中的变形特征,把高边坡离散为由颗粒单元与梁网络组成的复合结构,用离散元法描述颗粒单元运动,通过颗粒间的相对位移计算梁的变形及梁端力,通过梁的变形与破坏体现介质的损伤与渐进变形,并通过... 详细信息

为了模拟与预测岩质高边坡在开挖卸荷过程中的变形特征,把高边坡离散为由颗粒单元与梁网络组成的复合结构,用离散元法描述颗粒单元运动,通过颗粒间的相对位移计算梁的变形及梁端力,通过梁的变形与破坏体现介质的损伤与渐进变形,并通过对单轴抗压实验的模拟验证模型与程序的可靠性,对三峡永久船闸高边坡开挖卸荷变形进行了模拟.结果表明:模拟结果与实测结果吻合较好,相差3%左右,说明基于离散元框架内的梁-颗粒模型可以反映高边坡卸荷变形机理.

关键词：离散元梁-颗粒模型岩质高边坡卸荷变形

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分层岩土介质爆炸效应的三维仿真模拟

分层岩土介质爆炸效应的三维仿真模拟

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第四届深部岩体力学与工程灾害控制学术研讨会暨中国矿业大学（北京）百年校庆学术会议

作者：刘瑞朝刘军何翔总参工程兵科研三所河海大学岩土工程研究所

分层岩土介质的爆炸效应是一个复杂的动力学问题,运用离散元框架内的三维梁-颗粒模型模拟分层岩土介质的爆炸效应。把介质用颗粒单元离散化,在相邻颗粒间添加梁,这样研究对象就成为一个由颗粒单元与梁网络形成的复合结构。梁的作用是使... 详细信息

分层岩土介质的爆炸效应是一个复杂的动力学问题,运用离散元框架内的三维梁-颗粒模型模拟分层岩土介质的爆炸效应。把介质用颗粒单元离散化,在相邻颗粒间添加梁,这样研究对象就成为一个由颗粒单元与梁网络形成的复合结构。梁的作用是使颗粒的集合体具有与初始对象近似的强度性质。用离散元法描述颗粒单元的运动,并通过相邻颗粒间的相对位移计算梁的变形,根据梁的强度准则判别梁是否存在;裂纹的产生及碎块的形成通过梁的消失来体现。然后采用矩阵位移法计算梁的受力,并反作用于对应的颗粒单元上。模拟结果表明,梁-颗粒模型可以克服以连续介质力学为基础的有限元等数值方法对于模拟大变形时的局限性,可以逼真地体现爆炸载荷下裂纹的生成、扩展以及碎块的形成及飞离母体等大运动特征,且模拟结果与试验结果基本一致,该方法可用于爆炸效应数值模拟,是一种有效的手段。

关键词：数值分析分层岩土介质离散元梁-颗粒模型爆炸效应

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冲击荷载下混凝土破坏过程的数值模拟

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2008年第3期24卷 389-392页

作者：张德海毛苏毅沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110001

目的探究冲击荷载作用下混凝土内部真实的破坏机理以及在不同应变率下混凝土强度随应变率的变化规律.方法基于离散单元法,采用细观二维梁-颗粒模型BPM(Beam-Particle Mode in Two Dimensions)模拟了三种不同应变率下混凝土材料的动态响... 详细信息

目的探究冲击荷载作用下混凝土内部真实的破坏机理以及在不同应变率下混凝土强度随应变率的变化规律.方法基于离散单元法,采用细观二维梁-颗粒模型BPM(Beam-Particle Mode in Two Dimensions)模拟了三种不同应变率下混凝土材料的动态响应.结果从混凝土破坏图形可以看出,冲击荷载下混凝土的破坏过程实际上是混凝土内部的原生裂纹的激发、扩展、贯通直至整体结构的破坏.从混凝土应力-应变曲线可以看出,混凝土是率敏感性材料,其峰值应力和应变均随应变率的提高而增大.结论模拟结果和试验结果在达到峰值应力前的曲线基本吻合,说明梁-颗粒模型可以用来模拟混凝土在冲击荷载下的动态破坏,其结果是可靠和准确的.

关键词：混凝土破坏冲击荷载梁-颗粒模型细观尺度数值模拟

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三维梁-颗粒模型在岩石材料破坏模拟中的应用

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岩土力学 2004年第z1期25卷 33-36页

作者：张德海邢纪波朱浮声东北大学土木系辽宁沈阳110004 烟台大学土木系山东烟台264005

用三维梁-颗粒模型BPM3D(beam-particlemodelinthreedimensions)对岩石类非均质脆性材料的力学性质和破坏过程进行了数值模拟。梁-颗粒模型是在离散单元法基础上,结合有限单元法中的网格模型提出的用于模拟岩石类材料损伤破坏过程的数... 详细信息

用三维梁-颗粒模型BPM3D(beam-particlemodelinthreedimensions)对岩石类非均质脆性材料的力学性质和破坏过程进行了数值模拟。梁-颗粒模型是在离散单元法基础上,结合有限单元法中的网格模型提出的用于模拟岩石类材料损伤破坏过程的数值模型。在模型中,材料在细观层次上被离散为颗粒单元集合体,相邻颗粒单元由有限单元法中的弹脆性梁单元联结。梁单元的力学性质均按韦伯(Weibull)分布随机赋值,以模拟岩石类材料力学参数的空间变异性。材料内部裂纹通过断开梁单元来模拟。通过自动生成的非均质材料模型对岩石类材料的破坏机理进行研究。岩石类非均质脆性材料在单轴压缩状态下破坏过程细观数值模拟结果显示,岩石材料宏观破坏是由于其内部细观裂纹产生、扩展、贯通的结果。通过数值模拟结果之间的对比分析,揭示出岩石试样宏观破坏模式随细观层次上韦伯分布参数的变化而不同。与实际矿柱破坏形态的对比分析表明了模型的适用性。根据数值模拟结果对岩石类非均质材料的破坏机理进行了探讨。

关键词：岩石非均质材料数值模拟梁-颗粒模型破坏过程

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分层岩土介质爆炸效应的三维仿真模拟

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岩石力学与工程学报 2007年第7期26卷 1457-1462页

作者：刘瑞朝刘军何翔总参工程兵科研三所河南洛阳471023 河海大学岩土工程研究所江苏南京210098

分层岩土介质的爆炸效应是一个复杂的动力学问题,运用离散元框架内的三维梁–颗粒模型模拟分层岩土介质的爆炸效应。把介质用颗粒单元离散化,在相邻颗粒间添加梁,这样研究对象就成为一个由颗粒单元与梁网络形成的复合结构。梁的作用是... 详细信息

分层岩土介质的爆炸效应是一个复杂的动力学问题,运用离散元框架内的三维梁–颗粒模型模拟分层岩土介质的爆炸效应。把介质用颗粒单元离散化,在相邻颗粒间添加梁,这样研究对象就成为一个由颗粒单元与梁网络形成的复合结构。梁的作用是使颗粒的集合体具有与初始对象近似的强度性质。用离散元法描述颗粒单元的运动,并通过相邻颗粒间的相对位移计算梁的变形,根据梁的强度准则判别梁是否存在;裂纹的产生及碎块的形成通过梁的消失来体现。然后采用矩阵位移法计算梁的受力,并反作用于对应的颗粒单元上。模拟结果表明,梁–颗粒模型可以克服以连续介质力学为基础的有限元等数值方法对于模拟大变形时的局限性,可以逼真地体现爆炸载荷下裂纹的生成、扩展以及碎块的形成及飞离母体等大运动特征,且模拟结果与试验结果基本一致,该方法可用于爆炸效应数值模拟,是一种有效的手段。

关键词：数值分析分层岩土介质离散元法梁-颗粒模型爆炸效应

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混凝土拉伸断裂的细观数值分析

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计算力学学报 2006年第1期23卷 65-70页

作者：张德海朱浮声邢纪波沈阳建筑大学土木学院烟台大学土木系山东烟台264005

根据混凝土试件拉伸和三点弯曲的物理模型,用梁-颗粒模型BPM 2D(B eam-Particle M ode l)模拟了混凝土拉伸和三点弯曲试件微裂纹的萌生、扩展直至试件宏观破坏的全过程。在梁-颗粒模型中用三种类型梁单元形成混凝土细观数值模型,每种类... 详细信息

根据混凝土试件拉伸和三点弯曲的物理模型,用梁-颗粒模型BPM 2D(B eam-Particle M ode l)模拟了混凝土拉伸和三点弯曲试件微裂纹的萌生、扩展直至试件宏观破坏的全过程。在梁-颗粒模型中用三种类型梁单元形成混凝土细观数值模型,每种类型梁单元的力学性质均按韦伯(W e ibu ll)分布随机赋值以模拟混凝土细观结构的非均匀性。数值模拟结果给出了混凝土拉伸应力-应变曲线和三点弯曲载荷-位移曲线,以及混凝土试件破坏过程最大应力分布图和裂纹扩展图。数值模拟结果显示混凝土破坏过程实际上就是微裂纹萌生、扩展、贯通,直到宏观裂纹产生导致混凝土失稳断裂的过程。通过对数值模拟结果的分析,揭示出混凝土在拉伸条件下裂纹尖端的拉应力集中是裂纹扩展的动力,混凝土组成材料力学性质的非均匀性是造成裂纹扩展路径曲折的重要原因。

关键词：混凝土细观力学数值模拟拉伸三点弯曲断裂梁-颗粒模型

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弹丸侵彻无钢筋混凝土的数值模拟

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岩土力学 2006年第7期27卷 1143-1146,1152页

作者：张德海朱浮声邢纪波沈阳建筑大学沈阳110168 烟台大学土木系山东烟台264005

采用二维梁-颗粒模型BPM2D(beam-particle model in two dimensions)模拟了刚性弹丸侵彻无钢筋混凝土的过程。离散元法(DEM)和有限元法(FEM)等数值计算方法各有其优势,同时也都存在不足之处:离散元法适于处理由连续介质向非连续介质转... 详细信息

采用二维梁-颗粒模型BPM2D(beam-particle model in two dimensions)模拟了刚性弹丸侵彻无钢筋混凝土的过程。离散元法(DEM)和有限元法(FEM)等数值计算方法各有其优势,同时也都存在不足之处:离散元法适于处理由连续介质向非连续介质转化的破坏问题,但对于连续体计算结果精度不高;有限元法适于预测材料破坏的区域,但难以直接用于计算脆性材料破坏过程,因此将两种方法结合可以形成一种较好的混合模型。梁-颗粒模型BPM2D是基于离散元法,结合有限元法开发的二维数值计算模型,采用3种类型梁单元形成混凝土数值试样,每种类型梁单元的力学性质均按韦伯(Weibull)分布随机赋值,以模拟混凝土细观结构的非均匀性,同时梁单元的强度随应变率不同而变化。利用此模型分析了弹丸侵彻下混凝土的破坏过程,并给出侵彻过程弹丸减速度-时间历程曲线。比较计算结果与试验数据表明梁-颗粒模型可有效应用于计算和模拟脆性材料动态破坏问题。

关键词：混凝土数值模拟侵彻减速度梁-颗粒模型

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动能弹侵彻素混凝土板的数值模拟

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力学与实践 2006年第3期28卷 60-63页

作者：朱浮声张德海王凤池沈阳建筑大学土木工程学院

用二维梁-颗粒模型BPM2D(Beam-Particle Model in Two Dimensions)模拟了刚性弹体侵彻和贯穿素混凝土板的过程．梁-颗粒模型BPM2D是在离散元法基础上,结合有限元法开发的二维数值计算模型．在模型中用三种类型梁单元形成混凝土数值试样... 详细信息

用二维梁-颗粒模型BPM2D(Beam-Particle Model in Two Dimensions)模拟了刚性弹体侵彻和贯穿素混凝土板的过程．梁-颗粒模型BPM2D是在离散元法基础上,结合有限元法开发的二维数值计算模型．在模型中用三种类型梁单元形成混凝土数值试样．每种类型梁单元的力学性质均按韦布尔(Weibull)分布随机赋值以模拟混凝土细观结构的非均匀性,同时梁单元的强度随应变率不同而变化．利用此模型分析了弹体侵彻下混凝土板的破坏过程,并给出不同弹体初始速度条件下各时刻混凝土和弹体内部速度场．通过将计算结果与实验数据及LS—DYNA程序模拟结果相比较,表明梁-颗粒模型可有效应用于计算和模拟脆性材料动态破坏问题．

关键词：混凝土数值模拟侵彻脆性材料梁-颗粒模型速度场

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岩石类非均质脆性材料破坏过程的数值模拟

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岩石力学与工程学报 2005年第4期24卷 570-574页

作者：张德海朱浮声邢纪波杨顺存东北大学土木工程系辽宁沈阳110004 烟台大学土木工程系山东烟台264005 河海大学土木工程学院江苏南京210098

用梁–颗粒模型BPM2模拟了岩石的破坏过程。梁–颗粒模型是在离散单元法基础上,结合有限单元法提出的用于模拟岩石类材料破坏过程的数值模型。在模型中,采用3种类型梁单元随机分布来模拟岩石类材料力学参数的空间变异性,并通过自动生成... 详细信息

用梁–颗粒模型BPM2模拟了岩石的破坏过程。梁–颗粒模型是在离散单元法基础上,结合有限单元法提出的用于模拟岩石类材料破坏过程的数值模型。在模型中,采用3种类型梁单元随机分布来模拟岩石类材料力学参数的空间变异性,并通过自动生成的非均质材料模型对岩石类材料的破坏机理进行了研究。岩石类非均质脆性材料在单轴受压状态下破坏过程细观数值模拟结果显示,岩石材料宏观破坏是由于其内部细观裂纹产生、扩展、贯通的结果。与实际矿柱破坏形态的对比分析表明,梁–颗粒模型是计算和模拟岩石类脆性材料破坏问题的有力工具。

关键词：岩石力学非均质材料数值模拟梁-颗粒模型破坏过程

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岩石单轴拉伸破坏过程的数值模拟

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岩土工程学报 2005年第9期27卷 1008-1011页

作者：张德海朱浮声邢纪波沈阳建筑大学土木学院烟台大学土木系山东烟台264005

用三维梁–颗粒模型BPM3D(Beam-Particle Model in Three Dimensions)对岩石材料在单轴拉伸条件下的力学性质和破坏过程进行了数值模拟。梁–颗粒模型是在离散单元法基础上,结合有限单元法中的网格模型提出的用于模拟岩石类材料损伤破... 详细信息

用三维梁–颗粒模型BPM3D(Beam-Particle Model in Three Dimensions)对岩石材料在单轴拉伸条件下的力学性质和破坏过程进行了数值模拟。梁–颗粒模型是在离散单元法基础上,结合有限单元法中的网格模型提出的用于模拟岩石类材料损伤破坏过程的数值模型。模型中材料在细观层次上被离散为颗粒单元集合体,相邻颗粒单元由有限单元法中的弹脆性梁单元联结。梁单元的力学性质按韦伯(Weibull)分布随机赋值,以模拟岩石材料力学参数的空间变异性。材料内部裂纹通过断开梁单元来模拟。通过自动生成的非均质材料模型对岩石材料的破坏机理进行研究。岩石在单轴拉伸状态下破坏过程细观数值模拟结果显示,岩石材料宏观破坏是由于其内部细观裂纹产生、扩展、连接的结果。数值模拟结果与实验结果的对比分析表明了模型的适用性。根据数值模拟结果对岩石材料的破坏机理进行了探讨。

关键词：岩石单轴拉伸数值模拟梁-颗粒模型破坏过程

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