检索结果-内蒙古大学图书馆

计算力学学报 2012年第2期29卷 230-235页

作者：刘军云斌赵长冰河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210098 河海大学安全与防灾工程研究所南京210098 河海大学岩土工程科学研究所南京210098

脆性材料的破坏过程具有随机性,当前的网格生成算法没有充分考虑脆性材料破坏时裂纹扩展和碎块生成的随机性。在Persson网格生成算法与Delaunay随机网格剖分理论基础上,提出了一种可根据模拟需要动态控制网格品质的网格生成算法。通过... 详细信息

脆性材料的破坏过程具有随机性,当前的网格生成算法没有充分考虑脆性材料破坏时裂纹扩展和碎块生成的随机性。在Persson网格生成算法与Delaunay随机网格剖分理论基础上,提出了一种可根据模拟需要动态控制网格品质的网格生成算法。通过对随机分布点的Delauna三角化,生成初始网格,然后将网格体系比拟为桁架结构,网格节点即为桁架节点。桁架节点在虚拟力作用下可动态调整位置,并最终达到整个体系受力平衡。对Persson算法中的尺寸分布函数和收敛条件进行了修正,从而提高了收敛速度,并适用于任意形状对象的网格剖分。基于VC++平台开发了算法程序。通过实例对算法进行了验证,表明算法能够满足脆性材料破碎模拟的需要。

关键词：网格生成随机网格脆性材料破坏模拟品质因子

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基于显微CT图像的近场动力学建模与复合材料微结构破坏模拟

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固体力学学报 2022年第2期43卷 143-157页

作者：张建宇韩非江柏红林晔大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室工程力学系大连116024 航天特种材料及工艺技术研究所北京100074 北京空天技术研究所北京100074

随着纤维增强复合材料应用领域的不断扩展且用量激增,亟需理清复合材料微观结构损伤对宏观力学性能影响的内在机制.因此,发展针对纤维增强复合材料微结构破坏过程的建模与高效模拟方法就显得十分重要.论文借助显微CT(Micro-computed Tom... 详细信息

随着纤维增强复合材料应用领域的不断扩展且用量激增,亟需理清复合材料微观结构损伤对宏观力学性能影响的内在机制.因此,发展针对纤维增强复合材料微结构破坏过程的建模与高效模拟方法就显得十分重要.论文借助显微CT(Micro-computed Tomography)扫描技术,提出了一种基于显微CT图像中像素点离散的近场动力学建模与模拟方法.一方面,近场动力学作为一种由积分方程建模的非局部理论,便于采用基于空间点离散的数值计算方法,相比传统的连续介质力学能够更有效地模拟材料从连续变形到裂纹萌生与扩展(非连续变形)的全过程.另一方面,对显微CT图像使用像素点灰度阈值分割操作,能够快速建立含有复合材料原位微结构信息的空间点离散模型.该离散模型可以直接用于微结构破坏过程的近场动力学模拟,从而避免了传统的数值模拟技术需要依据像素点先建立光滑的几何模型、再划分成有限单元网格的复杂前处理过程,并且极大地保留了复合材料的原位组分分布信息.数值模拟结果表明,基于显微CT图像的近场动力学建模方法能够精确捕捉到复合材料微结构信息,并能准确模拟纤维增强复合材料的微结构破坏过程.

关键词：近场动力学显微CT 复合材料微结构图像处理破坏模拟

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多轴加载下混凝土细观破坏模拟的强度准则探讨

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计算力学学报 2015年第3期32卷 322-331页

作者：金浏杜修力黄景琦北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室

实际工程结构中混凝土材料大多处于双轴或三轴的复杂应力状态,已有的细观力学数值研究工作大多针对单轴加载问题,对于双轴或者三轴加载条件下混凝土破坏模拟的研究相对较少。复杂受力条件下的混凝土材料破坏模拟中,细观组分强度准则选... 详细信息

实际工程结构中混凝土材料大多处于双轴或三轴的复杂应力状态,已有的细观力学数值研究工作大多针对单轴加载问题,对于双轴或者三轴加载条件下混凝土破坏模拟的研究相对较少。复杂受力条件下的混凝土材料破坏模拟中,细观组分强度准则选取的合理与否将成为混凝土破坏模式及宏观力学性能数值研究准确和成功与否的关键。本文旨在探讨单轴强度准则,如最大拉应变准则在多轴加载条件下混凝土破坏过程研究中运用的合理性。鉴于此,首先在细观尺度上建立了混凝土试件的二维随机骨料模型,分别采用弹性损伤本构关系模型及塑性损伤本构关系模型来描述细观组分(即砂浆基质)的力学性能,对双轴加载条件下混凝土的细观破坏过程进行数值模拟,对比了单轴强度准则和多轴强度准则下混凝土试件破坏路径及宏观应力-应变关系的差异。数值结果表明,简单的单轴强度准则难以反映双轴加载下混凝土内部应力状态的复杂性,不宜采用单轴强度准则来描述多轴加载下混凝土的破坏行为。

关键词：混凝土细观尺度复杂加载强度准则破坏模拟

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近断层地震作用下连体双塔楼消能连廊的破坏模拟

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工程抗震与加固改造 2013年第1期35卷 54-58,74页

作者：杜永峰王振宇兰州理工大学防震减灾研究所甘肃兰州730050 西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050

采用增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)方法,得到了对称和不对称连体结构在地震作用下消能连廊破坏的临界地震峰值加速度,并对在该峰值加速度下消能连廊的破坏进行了模拟。IDA分析结果表明,不对称结构消能连廊较对称结构... 详细信息

采用增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)方法,得到了对称和不对称连体结构在地震作用下消能连廊破坏的临界地震峰值加速度,并对在该峰值加速度下消能连廊的破坏进行了模拟。IDA分析结果表明,不对称结构消能连廊较对称结构更易发生破坏,近断层地震作用下消能连廊破坏的危险性较远场地震下的要大。同时,破坏模拟表明,消能连廊的破坏一般是由于连廊支座位移超限引起的。

关键词：连体双塔楼消能连廊破坏模拟增量动力分析(IDA)

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基于显微CT图像的近场动力学建模与复合材料微结构破坏模拟

基于显微CT图像的近场动力学建模与复合材料微结构破坏模拟

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作者：张建宇大连理工大学

学位级别：硕士

随着纤维增强复合材料应用领域的不断扩展且用量激增,亟需理清复合材料微观结构损伤对宏观力学性能影响的内在机制。尤其在分析复合材料失效与微结构渐进损伤、断裂等涉及非连续问题的计算与模拟方面尤为重要。传统固体力学理论及方法... 详细信息

随着纤维增强复合材料应用领域的不断扩展且用量激增,亟需理清复合材料微观结构损伤对宏观力学性能影响的内在机制。尤其在分析复合材料失效与微结构渐进损伤、断裂等涉及非连续问题的计算与模拟方面尤为重要。传统固体力学理论及方法在计算复合材料微结构的多裂纹萌生、扩展等问题时,因其位移的导数在不连续处没有定义致使该问题难以求解。另外,在复合材料微结构的几何建模方面,理论建模与工程实际存在极大的误差导致在求解时很难利用真实结构的信息。因此,发展针对纤维增强复合材料微结构几何建模与高效模拟其破坏过程的方法就显得十分重要。近场动力学是一种新兴的非局部力学理论,其采用域内的空间积分方程来描述物质点之间的相互作用。与传统微分方程建立的连续介质力学理论不同,基于近场动力学理论的方法能够更有效地模拟材料从弹性变形(连续问题)到裂纹萌生与扩展(非连续问题)的全过程。另外,利用显微CT(Micro-computed Tomography)技术可以在不破坏结构的前提下得到含有结构内部信息的图像,并快速建立含有复合材料原位微结构信息的空间离散模型。因此,本文结合近场动力学方法与显微CT扫描技术做了以下工作:(1)提出了一种基于显微CT图像的近场动力学离散模型用以重构复合材料微结构。利用显微CT图像的像素点灰度值不同而对其进行阈值分割,能够快速建立含有复合材料原位微结构信息的空间离散模型。该离散模型能够直接用于微结构破坏过程模拟,从而避免了传统的数值模拟技术需要依据像素点先建立光滑的几何模型、再划分成有限单元网格的复杂前处理过程,并且极大地保留了复合材料的原位组分分布信息。(2)本文采用有限元框架下的计算方法求解近场动力学方程,利用复合材料中不同的物质点性质,构造了近场动力学的复合材料模型,并实现了不同材料组分与不同断键伸长率的数值计算。并采用不连续伽辽金单元求解了基于显微CT图像重构的复合材料微结构裂纹萌生、扩展直至完全断裂的力学问题,模拟结果显示了此方法能够较好地利用微结构的内部信息进行力学计算。(3)基于近场有限元离散方法,建立了能够描述复合材料微结构的近场有限单元,并构造了适用于通用有限元平台的单元刚度矩阵。之后,编写了Abaqus UEL用户子程序用以实现近场有限元方法的隐式计算,并用于复合材料微结构损伤的计算,实现了基于显微CT重构复合材料微结构的商用软件二维、三维微结构的模拟计算,并根据模拟结果对复合材料微结构破坏机制进行了分析。

关键词：近场动力学显微CT 复合材料微结构图像处理破坏模拟

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基于稳定节点积分的应变光滑无网格操作分析方法及三维边坡大变形破坏模拟

基于稳定节点积分的应变光滑无网格操作分析方法及三维边坡大变形...

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作者：李卓雅厦门大学

学位级别：硕士

边坡失稳作为一种最为常见的自然灾害形式，其发生与发展涉及到材料的弹塑性损伤、应变软化与大变形运动，是一个十分复杂的破坏过程，因而通常不能进行解析分析，需要采用数值方法进行模拟，例如常用的有限元法。然而受到网格拓扑连接... 详细信息

边坡失稳作为一种最为常见的自然灾害形式，其发生与发展涉及到材料的弹塑性损伤、应变软化与大变形运动，是一个十分复杂的破坏过程，因而通常不能进行解析分析，需要采用数值方法进行模拟，例如常用的有限元法。然而受到网格拓扑连接及局部近似特性的影响，在模拟大变形与应变软化问题时常出现网格畸变问题及网格敏感性问题，有限元法不能很好地模拟材料的损伤破坏过程。本文首先分析了应变软化引起的传统有限元计算中网格敏感性问题，研究了基于光滑节点梯度的稳定节点积分无网格法的离散敏感性现象，并在此基础上构造了非局部二次应变光滑正则化稳定节点积分伽辽金无网格法。典型数值算例表明，正则化稳定节点积分伽辽金无网格法能很好地解决材料损伤引起的应变软化离散依赖性或敏感性问题。\n 基于正则化稳定节点积分无网格理论，本文详细分析了一次与二次节点光滑梯度的性质，证明了节点光滑梯度严格满足线性离散再生条件，为采用节点光滑梯度提供了理论依据，进而建立了边坡破坏分析的三维大变形无网格计算方法。该方法考虑了材料的大变形弹塑性损伤本构关系，在节点积分的基础上采用二次应变光滑来解决应变软化引起的网格敏感性问题。数值算例表明该方法能够有效准确地模拟边坡破坏过程中滑移带的形成和扩展以及边坡整体的大变形损伤破坏过程，为边坡的分析设计提供了一种有效的数值工具。

关键词：边坡变形破坏模拟弹塑性损伤无网格法稳定节点积分

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基于流形元群缝追踪的钢筋混凝土结构破坏模拟

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中国水利水电科学研究院学报 2009年第4期7卷 257-263页

作者：张国新黄涛赵妍彭校初中国水利水电科学研究院结构材料研究所北京100038

对石根华提出的流形元法进行了改进,在一阶位移形函数的基础上扩展到二阶位移模式,开发了用断裂力学法模拟离散裂缝的扩展及用杆单元模拟钢筋作用的流形元法,用以模拟钢筋混凝土结构破坏过程。对于含有大量节理裂隙的结构,采用传统的摩... 详细信息

对石根华提出的流形元法进行了改进,在一阶位移形函数的基础上扩展到二阶位移模式,开发了用断裂力学法模拟离散裂缝的扩展及用杆单元模拟钢筋作用的流形元法,用以模拟钢筋混凝土结构破坏过程。对于含有大量节理裂隙的结构,采用传统的摩尔-库伦准则,允许裂缝不仅沿原有的不连续面扩展,而且可以穿过完整介质,导致结构体的破坏。用扩展后的软件模拟钢筋混凝土梁结构的破坏,考虑变形和渗流耦合作用,分析了五强溪船闸闸墙的大变形问题。结果表明,破坏形态符合实际情况,并且再现了结构破坏过程,为今后研究此类问题提供了新思路。

关键词：流形元钢筋混凝土结构群缝追踪破坏模拟

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近距煤层坚硬岩体巷道煤柱破坏模拟

近距煤层坚硬岩体巷道煤柱破坏模拟

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矿山坚硬岩体控制学术讨论会

作者：徐秉业刘文政清华大学工程力学系

本文讨论近距离煤层坚硬岩体巷道煤柱破坏过程的有限单元法模拟问题。指出了挖制推进过程煤柱极限承载能力问题分析的思路和实现的具体步骤。还讨论了一个具体算例。