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基于准连续介质理论的单晶铜纳米切削过程仿真
1
作者
陈晓韦
张效栋
房丰洲
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2013年第8期1098-1102,共5页
为了提高计算精度和扩大计算尺寸,克服分子动力学模拟方法计算效率低、模拟尺寸小、边界条件影响大等特点,本文采用多尺度准连续介质力学数值方法对单晶铜纳米切削过程进行仿真,探究单晶铜的纳米切削机理。验证了不同的刀具前角、切削...
为了提高计算精度和扩大计算尺寸,克服分子动力学模拟方法计算效率低、模拟尺寸小、边界条件影响大等特点,本文采用多尺度准连续介质力学数值方法对单晶铜纳米切削过程进行仿真,探究单晶铜的纳米切削机理。验证了不同的刀具前角、切削厚度对切削过程中的位错、切削力和残余应力的影响。实验结果表明,当采用同一把刀具时,随着切削厚度的增加切削过程中的切削比能逐渐减小而位错深度、残余应力均相应增加。当采用同一个切削厚度,不同的刀具前角时发现,采用负前角切削过程中的切削力波动范围最大。
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关键词
准连续介质力学数值方法
分子动
力学
模拟
纳米切削机理
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职称材料
近场动力学框架下钢轨疲劳裂纹萌生预测的数值方法研究
被引量:
7
2
作者
马晓川
刘林芽
+1 位作者
张鹏飞
冯青松
《摩擦学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期608-614,共7页
经典连续介质力学在求解由裂纹引起的不连续问题时,会出现数学构架失效的情况.为克服这一难题,基于近场动力学理论,构建铁路钢轨疲劳裂纹萌生的数值预测方法,可实现钢轨疲劳裂纹萌生寿命与位置的预测.当未出现疲劳裂纹时,通过与经典连...
经典连续介质力学在求解由裂纹引起的不连续问题时,会出现数学构架失效的情况.为克服这一难题,基于近场动力学理论,构建铁路钢轨疲劳裂纹萌生的数值预测方法,可实现钢轨疲劳裂纹萌生寿命与位置的预测.当未出现疲劳裂纹时,通过与经典连续介质力学模型的结果对比,验证近场动力学模型的正确性和适用性.分析了车轮全滑动、黏着-滑动和无摩擦三种状态对钢轨疲劳裂纹萌生的影响规律,结果表明:车轮由全滑动向无摩擦转变的过程中,裂纹萌生位置由钢轨表层转移到内部,裂纹萌生所需的荷载循环次数由0.45×10^7次增至2.05×10^7次,可见车轮滚滑状态会影响裂纹的萌生位置,并且较大的切向接触应力会显著降低钢轨的疲劳裂纹萌生寿命.
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关键词
疲劳裂纹
近场动
力学
经典
连续介质
力学
数值
方法
轮轨接触
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职称材料
水平层状围岩铁路隧道地震动力响应特征研究
被引量:
5
3
作者
欧尔峰
马学宁
严松宏
《铁道工程学报》
EI
北大核心
2018年第5期88-93,共6页
研究目的:中国汶川8.0级特大地震中,均出现了大量隧道结构的严重震害。国内学者对隧道结构抗震进行了细致深入的研究,主要集中在复杂地质及破碎地段隧道地震反应、偏压隧道与隧道洞口段地震反应、隧道抗减震研究等方面。虽然目前关于隧...
研究目的:中国汶川8.0级特大地震中,均出现了大量隧道结构的严重震害。国内学者对隧道结构抗震进行了细致深入的研究,主要集中在复杂地质及破碎地段隧道地震反应、偏压隧道与隧道洞口段地震反应、隧道抗减震研究等方面。虽然目前关于隧道与地下结构抗震分析的研究颇丰,但大多是按照均匀连续介质模型进行模拟,考虑水平层状围岩特性的隧道结构动力响应分析还不多见。本文基于连续介质力学的离散元方法软件CDEM模拟水平岩层的结构面特性,主要针对不同水平岩层的厚度和不同地震动输入方向,共计12种计算工况,分析隧道衬砌关键部位的动力响应特性。研究结论:(1)结构面(层面)存在会引起主应力增加,产生相对位移,降低加速度,尤其对穿越中厚层状围岩的隧道要加强措施;(2)地震动方向对隧道衬砌大主应力的影响比较明显,特别对拱顶、墙腰、仰拱的大主应力(压应力)影响比较大,对拱顶的影响尤其明显,且岩层越薄,影响越大;(3)地震动方向对隧道衬砌拱顶的拉应力影响特别大,在竖向地震作用下,拱顶的拉应力将超过1.54 MPa,当岩层层厚为0.2 m时将超过2.66 MPa,已经超过了混凝土的抗拉强度,水平层状围岩隧道拱顶衬砌需加强;(4)该研究结论对类似地质条件下地下工程的建设具有指导意义。
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关键词
水平层状围岩
地震响应
基于
连续介质
力学
的离散元
方法
数值
分析
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职称材料
模拟材料损伤的移动元胞自动机法
被引量:
2
4
作者
黄德武
陈克
《南京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第3期292-295,共4页
根据非均匀材料的细观特征,从质点运动学出发,建立了描述细观非均匀材料破坏的移动元胞自动机(MovableCellularAutomata)法的动力学动基本模型,根据弹塑性小变形理论对元胞对的运动和受力进行分析,建立移动元胞自动机法的本构模型。利...
根据非均匀材料的细观特征,从质点运动学出发,建立了描述细观非均匀材料破坏的移动元胞自动机(MovableCellularAutomata)法的动力学动基本模型,根据弹塑性小变形理论对元胞对的运动和受力进行分析,建立移动元胞自动机法的本构模型。利用此模型计算了非均匀ZrO2陶瓷材料在冲击载荷下的破坏和断裂过程,得出模拟试样的应力应变曲线。
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关键词
不
连续介质
力学
MCA
方法
数值
模拟
ZRO2陶瓷
材料损伤
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职称材料
滑坡堵江过程数值模拟研究进展
5
作者
钟启明
李宇
+3 位作者
黄健
刘军
李思宇
陈旭东
《水利水电科技进展》
2025年第5期47-55,140,共10页
鉴于我国西南高山峡谷地区滑坡堵江事件呈多发频发态势,从滑坡堵江物理过程出发,系统综述了连续介质力学方法、非连续介质力学方法及耦合方法在滑坡堵江过程数值模拟中的研究进展,重点分析了这些方法在计算精度、计算效率、适用范围等...
鉴于我国西南高山峡谷地区滑坡堵江事件呈多发频发态势,从滑坡堵江物理过程出发,系统综述了连续介质力学方法、非连续介质力学方法及耦合方法在滑坡堵江过程数值模拟中的研究进展,重点分析了这些方法在计算精度、计算效率、适用范围等方面的优势与不足,并对其在典型工程案例中的应用进行了评述。在此基础上,总结了滑坡堵江过程数值模拟当前面临的关键技术瓶颈,如高效计算、多尺度建模、参数不确定性处理和耦合稳定性问题,并提出了高性能计算平台、多尺度耦合建模、智能参数反演和不确定性量化等未来研究方向。
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关键词
滑坡堵江
数值
模拟
方法
连续介质
力学
方法
非
连续介质
力学
方法
耦合
方法
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职称材料
题名
基于准连续介质理论的单晶铜纳米切削过程仿真
1
作者
陈晓韦
张效栋
房丰洲
机构
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2013年第8期1098-1102,共5页
基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2011CB706703)
国家自然科学重大研究计划重点项目(90923038)资助
文摘
为了提高计算精度和扩大计算尺寸,克服分子动力学模拟方法计算效率低、模拟尺寸小、边界条件影响大等特点,本文采用多尺度准连续介质力学数值方法对单晶铜纳米切削过程进行仿真,探究单晶铜的纳米切削机理。验证了不同的刀具前角、切削厚度对切削过程中的位错、切削力和残余应力的影响。实验结果表明,当采用同一把刀具时,随着切削厚度的增加切削过程中的切削比能逐渐减小而位错深度、残余应力均相应增加。当采用同一个切削厚度,不同的刀具前角时发现,采用负前角切削过程中的切削力波动范围最大。
关键词
准连续介质力学数值方法
分子动
力学
模拟
纳米切削机理
Keywords
dislocations (crystals)
molecular dynamics
single crystals
computer simulation
copper
flowcharting
mathematical models
residual stresses
quasicontinuum numerical method
molecular dynamics
nanometric cutting mechanism
single-crystal copper
分类号
TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
近场动力学框架下钢轨疲劳裂纹萌生预测的数值方法研究
被引量:
7
2
作者
马晓川
刘林芽
张鹏飞
冯青松
机构
华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心
出处
《摩擦学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期608-614,共7页
基金
江西省自然科学基金(20192BAB216035,20181BAB216029)
国家自然科学基金(51808221)资助.
文摘
经典连续介质力学在求解由裂纹引起的不连续问题时,会出现数学构架失效的情况.为克服这一难题,基于近场动力学理论,构建铁路钢轨疲劳裂纹萌生的数值预测方法,可实现钢轨疲劳裂纹萌生寿命与位置的预测.当未出现疲劳裂纹时,通过与经典连续介质力学模型的结果对比,验证近场动力学模型的正确性和适用性.分析了车轮全滑动、黏着-滑动和无摩擦三种状态对钢轨疲劳裂纹萌生的影响规律,结果表明:车轮由全滑动向无摩擦转变的过程中,裂纹萌生位置由钢轨表层转移到内部,裂纹萌生所需的荷载循环次数由0.45×10^7次增至2.05×10^7次,可见车轮滚滑状态会影响裂纹的萌生位置,并且较大的切向接触应力会显著降低钢轨的疲劳裂纹萌生寿命.
关键词
疲劳裂纹
近场动
力学
经典
连续介质
力学
数值
方法
轮轨接触
Keywords
fatigue crack
peridynamic
classical continuum mechanics
numerical method
wheel-rail contact
分类号
U213.42 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
水平层状围岩铁路隧道地震动力响应特征研究
被引量:
5
3
作者
欧尔峰
马学宁
严松宏
机构
兰州交通大学
出处
《铁道工程学报》
EI
北大核心
2018年第5期88-93,共6页
基金
国家自然科学基金项目(41562014
51268030)
文摘
研究目的:中国汶川8.0级特大地震中,均出现了大量隧道结构的严重震害。国内学者对隧道结构抗震进行了细致深入的研究,主要集中在复杂地质及破碎地段隧道地震反应、偏压隧道与隧道洞口段地震反应、隧道抗减震研究等方面。虽然目前关于隧道与地下结构抗震分析的研究颇丰,但大多是按照均匀连续介质模型进行模拟,考虑水平层状围岩特性的隧道结构动力响应分析还不多见。本文基于连续介质力学的离散元方法软件CDEM模拟水平岩层的结构面特性,主要针对不同水平岩层的厚度和不同地震动输入方向,共计12种计算工况,分析隧道衬砌关键部位的动力响应特性。研究结论:(1)结构面(层面)存在会引起主应力增加,产生相对位移,降低加速度,尤其对穿越中厚层状围岩的隧道要加强措施;(2)地震动方向对隧道衬砌大主应力的影响比较明显,特别对拱顶、墙腰、仰拱的大主应力(压应力)影响比较大,对拱顶的影响尤其明显,且岩层越薄,影响越大;(3)地震动方向对隧道衬砌拱顶的拉应力影响特别大,在竖向地震作用下,拱顶的拉应力将超过1.54 MPa,当岩层层厚为0.2 m时将超过2.66 MPa,已经超过了混凝土的抗拉强度,水平层状围岩隧道拱顶衬砌需加强;(4)该研究结论对类似地质条件下地下工程的建设具有指导意义。
关键词
水平层状围岩
地震响应
基于
连续介质
力学
的离散元
方法
数值
分析
Keywords
horizontal layered surrounding rock
seismic response
Continuum -based Discrete Element Method(CDEM)
numerical analysis
分类号
U452.2 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
在线阅读
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职称材料
题名
模拟材料损伤的移动元胞自动机法
被引量:
2
4
作者
黄德武
陈克
机构
沈阳理工大学装备工程学院
出处
《南京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第3期292-295,共4页
文摘
根据非均匀材料的细观特征,从质点运动学出发,建立了描述细观非均匀材料破坏的移动元胞自动机(MovableCellularAutomata)法的动力学动基本模型,根据弹塑性小变形理论对元胞对的运动和受力进行分析,建立移动元胞自动机法的本构模型。利用此模型计算了非均匀ZrO2陶瓷材料在冲击载荷下的破坏和断裂过程,得出模拟试样的应力应变曲线。
关键词
不
连续介质
力学
MCA
方法
数值
模拟
ZRO2陶瓷
材料损伤
Keywords
non-continuum medium mechanics
movable cellular automata method
numerical simulation
ceramic ZrO_2
materials damage
分类号
O346.5 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
滑坡堵江过程数值模拟研究进展
5
作者
钟启明
李宇
黄健
刘军
李思宇
陈旭东
机构
南京水利科学研究院岩土工程研究所
出处
《水利水电科技进展》
2025年第5期47-55,140,共10页
基金
国家自然科学基金联合基金重点支持项目(U22A20602,U24A20182)
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(Y324006,Yk325002)。
文摘
鉴于我国西南高山峡谷地区滑坡堵江事件呈多发频发态势,从滑坡堵江物理过程出发,系统综述了连续介质力学方法、非连续介质力学方法及耦合方法在滑坡堵江过程数值模拟中的研究进展,重点分析了这些方法在计算精度、计算效率、适用范围等方面的优势与不足,并对其在典型工程案例中的应用进行了评述。在此基础上,总结了滑坡堵江过程数值模拟当前面临的关键技术瓶颈,如高效计算、多尺度建模、参数不确定性处理和耦合稳定性问题,并提出了高性能计算平台、多尺度耦合建模、智能参数反演和不确定性量化等未来研究方向。
关键词
滑坡堵江
数值
模拟
方法
连续介质
力学
方法
非
连续介质
力学
方法
耦合
方法
Keywords
landslide-induced river blockage
numerical simulation methods
continuum mechanics methods
discontinuum mechanics methods
coupling methods
分类号
P694 [天文地球]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于准连续介质理论的单晶铜纳米切削过程仿真
陈晓韦
张效栋
房丰洲
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2013
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
近场动力学框架下钢轨疲劳裂纹萌生预测的数值方法研究
马晓川
刘林芽
张鹏飞
冯青松
《摩擦学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
7
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职称材料
3
水平层状围岩铁路隧道地震动力响应特征研究
欧尔峰
马学宁
严松宏
《铁道工程学报》
EI
北大核心
2018
5
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职称材料
4
模拟材料损伤的移动元胞自动机法
黄德武
陈克
《南京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
滑坡堵江过程数值模拟研究进展
钟启明
李宇
黄健
刘军
李思宇
陈旭东
《水利水电科技进展》
2025
在线阅读
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职称材料
已选择
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
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