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近场动力学与有限单元法的混合模型与隐式求解格式 被引量:6
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作者 郁杨天 章青 顾鑫 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1324-1330,共7页
利用近场动力学方法(PD)在模拟不连续变形问题的独特优势和有限单元法(FEM)的计算效率,提出近场动力学与有限单元法混合建模的方法,并用于求解断裂力学问题.裂纹出现的区域采用改进的近场动力学微观弹脆性(PMB)模型进行离散,其他区域采... 利用近场动力学方法(PD)在模拟不连续变形问题的独特优势和有限单元法(FEM)的计算效率,提出近场动力学与有限单元法混合建模的方法,并用于求解断裂力学问题.裂纹出现的区域采用改进的近场动力学微观弹脆性(PMB)模型进行离散,其他区域采用有限元离散,通过杆单元连接不同的子区域.在隐式求解体系下实现了两种方法的混合建模,该模型在求解静力学问题时无需引入阻尼项,有效提高了计算效率和计算精度.通过模拟计算简支梁的弹性变形和三点弯曲梁I型裂纹的扩展过程,与理论解吻合良好,验证了提出的混合模型和求解方法的准确性和有效性. 展开更多
关键词 近场动力学 有限单元法(FEM) 混合模型 改进的近场动力学微观弹脆性模型 隐式求解
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EPDM包覆层热解状态下的力学行为及本构模型 被引量:2
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作者 张中水 许进升 +1 位作者 陈雄 蒋晶 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期560-564,共5页
为了准确描述固体火箭发动机三元乙丙(EPDM)包覆层在不同热解状态下的力学特性,通过热重分析的方法得到EPDM的热解温度范围,并采用准静态单轴拉伸实验的方法获得EPDM在不同热解温度下的应力-应变曲线。以Ogden(n=2)模型为基础,分别对不... 为了准确描述固体火箭发动机三元乙丙(EPDM)包覆层在不同热解状态下的力学特性,通过热重分析的方法得到EPDM的热解温度范围,并采用准静态单轴拉伸实验的方法获得EPDM在不同热解温度下的应力-应变曲线。以Ogden(n=2)模型为基础,分别对不同热解状态下的力学曲线进行建模,并通过对实验数据的拟合获得模型参数。结果表明,在初始热解状态下,材料只发生了少量的失水和气体的逃逸,其力学行为可通过粘超弹本构模型进行描述;随着材料热解程度增加,基体材料和填充纤维均遭到破坏,其力学行为表现为超弹脆性材料特性。 展开更多
关键词 三元乙丙 包覆层 热解 粘超本构模型 脆性本构模型
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变围压-孔压条件下含气煤岩应力应变关系研究 被引量:1
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作者 房平亮 邵黎明 +1 位作者 曾志国 李宁 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第7期768-776,共9页
为研究围压及孔压对含气煤岩本构关系的影响,基于弹性力学及破坏理论,建立了细观非均匀弹脆性模型,利用FEPG数值模拟软件,编制了有限元计算程序,用数值方法模拟了含气煤岩体在变围压-孔压条件下的变形及破坏规律.结果表明,围压增大时,... 为研究围压及孔压对含气煤岩本构关系的影响,基于弹性力学及破坏理论,建立了细观非均匀弹脆性模型,利用FEPG数值模拟软件,编制了有限元计算程序,用数值方法模拟了含气煤岩体在变围压-孔压条件下的变形及破坏规律.结果表明,围压增大时,煤岩体由脆性逐渐转呈柔性,且承载能力有所增强,而孔压的影响则恰好相反.将数值模拟结果分别与变围压、变孔压实验数据进行了对比,两者基本相符,充分验证了力学模型的适用性及计算程序的正确性. 展开更多
关键词 围压 孔压 细观非均匀性 弹脆性模型 应力应变关系 脆性 柔性
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变围压条件下多孔煤岩应力-应变数值模拟研究 被引量:2
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作者 邵黎明 房平亮 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第S1期45-46,49,共3页
根据弹性力学及破坏理论,考虑瓦斯压力对煤岩体的影响,采用细观非均匀弹脆性模型,借助FEPG软件平台编制有限元程序,模拟了含气煤岩在围压条件下承载现象,并分析了其在不同围压下的应力-应变关系。计算结果与试验数据定性相符,验证了力... 根据弹性力学及破坏理论,考虑瓦斯压力对煤岩体的影响,采用细观非均匀弹脆性模型,借助FEPG软件平台编制有限元程序,模拟了含气煤岩在围压条件下承载现象,并分析了其在不同围压下的应力-应变关系。计算结果与试验数据定性相符,验证了力学模型和有限元程序的正确性。 展开更多
关键词 含气煤岩 弹脆性模型 围压 应力应变
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宏细观缺陷对岩体力学特性及边坡稳定影响研究 被引量:6
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作者 刘红岩 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期431-439,448,共10页
岩体是同时含有宏、细观缺陷的天然损伤地质体,如何更好地反映该两类缺陷对岩体力学特性的共同影响是亟待解决的一个重点和难点问题。采用FLAC3D中的弹脆性模型和Null模型分别描述完整岩石和上述两类缺陷的力学行为,用超细单元剖分计算... 岩体是同时含有宏、细观缺陷的天然损伤地质体,如何更好地反映该两类缺陷对岩体力学特性的共同影响是亟待解决的一个重点和难点问题。采用FLAC3D中的弹脆性模型和Null模型分别描述完整岩石和上述两类缺陷的力学行为,用超细单元剖分计算模型的方法模拟岩体破坏,同时提出一个利用岩石孔隙率反映细观缺陷的新方法,研究细观缺陷即岩石孔隙率、裂隙倾角及长度等对裂隙岩体力学特性的影响。利用该方法研究了上述两类缺陷对岩质边坡临界滑面(CFS)及安全系数(FS)的影响。结果表明,宏观缺陷对岩体单轴压缩破坏模式、峰值强度和弹性模量起控制作用,同时控制岩质边坡的破坏模式和安全系数;尽管细观缺陷并不能改变宏观缺陷对岩体力学行为的控制作用,但其对这种控制作用将产生一定影响,宏细观缺陷以不同的作用机制对岩体力学特性产生影响。 展开更多
关键词 宏、细观缺陷 弹脆性模型 单轴压缩 应力-应变关系 数值模拟 边坡稳定
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冰三点弯曲试验的近场动力学数值模拟 被引量:14
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作者 薛彦卓 陆锡奎 +2 位作者 王庆 白晓龙 李志军 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期607-613,共7页
为了研究近场动力学对冰受力变形至破坏过程数值模拟的可行性,本文依据近场动力学理论并引入自适应动态松弛法,给出了近场动力学求解动态问题和准静态问题的数值算法,建立了冰材料的近场动力学弹脆性本构模型,对三点弯曲试验进行了数值... 为了研究近场动力学对冰受力变形至破坏过程数值模拟的可行性,本文依据近场动力学理论并引入自适应动态松弛法,给出了近场动力学求解动态问题和准静态问题的数值算法,建立了冰材料的近场动力学弹脆性本构模型,对三点弯曲试验进行了数值模拟。研究结果表明:近场动力学方法在破坏问题模拟上具有优势,并且对准静态问题的求解具有非常好的准确性;将三点弯曲试验过程的数值模拟结果与试验结果进行对比发现,变形过程相对误差小于5%,裂纹产生位置、试样折断结果与试验结果一致,说明近场动力学适用于冰材料受力变形至破坏过程的计算分析。 展开更多
关键词 三点弯曲试验 变形$破坏 近场动力学 准静态 自适应动态松弛法 脆性本构模型
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冲击矿压的静动叠加失稳机制和发生模式 被引量:4
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作者 陈国祥 郭兵兵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2021-2025,共5页
基于静动叠加冲击矿压的黏弹脆性体突变模型和黏弹性介质中震动波的传播规律,研究了煤体静动叠加冲击失稳机制,结合实例分析了静动叠加冲击矿压的2种基本发生模式:高静载低动载模式和高静载高动载模式,讨论了震动波频率、结构弱面刚度... 基于静动叠加冲击矿压的黏弹脆性体突变模型和黏弹性介质中震动波的传播规律,研究了煤体静动叠加冲击失稳机制,结合实例分析了静动叠加冲击矿压的2种基本发生模式:高静载低动载模式和高静载高动载模式,讨论了震动波频率、结构弱面刚度等因素对震动波传递的影响。认为高静载低动载模式和高静载高动载模式能够揭示两类典型的冲击过程;震动动载形成的瞬时动应力增量与静载蠕变阶段的静应力叠加使煤体满足临界条件而发生冲击失稳;震动波传递不仅随弱面的力学性质劣化而弱化,且随震动波的物理特性变化如频率的增大和波幅的降低而弱化。研究结果能为冲击矿压监测和防治提供指导。 展开更多
关键词 静动叠加 冲击机制 脆性体冲击模型 发生模式 震动波传递
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