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板坯立辊轧边过程的三维刚塑性有限元模拟
被引量:
1
1
作者
张志臣
《天津工业大学学报》
CAS
2003年第2期43-46,共4页
研究基于刚塑性有限元方法模拟板坯轧边的过程,提出了用少量简化单元描述轧制过程变形的方法,结合采用Coulomb摩擦定律,给出了加工硬化板坯的稳定轧制过程模拟相关问题的解决方案,文中并对此进行了计算机模拟.
关键词
板坯轧边
刚塑性
有限元
方法
模拟
轧制
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职称材料
声表面波器件变频快速模拟方法
2
作者
宋明鑫
张碧星
《应用声学》
CSCD
北大核心
2021年第2期263-268,共6页
声表面波器件的级联有限元模拟方法是从整体结构中分离出若干独立的基本单元,通过基本单元边界矩阵的级联实现有限长器件结构的模拟。在实际设计中,通过优化叉指换能器的指条周期,激发出不同波长的声表面波,调整声表面波器件的谐振频率...
声表面波器件的级联有限元模拟方法是从整体结构中分离出若干独立的基本单元,通过基本单元边界矩阵的级联实现有限长器件结构的模拟。在实际设计中,通过优化叉指换能器的指条周期,激发出不同波长的声表面波,调整声表面波器件的谐振频率,这导致级联有限元模拟方法存在频繁的单元建模与数据传输过程。为提高模拟效率,该文提出了一种波长(频率)变化时的级联有限元快速模拟方法。首先分析了不同波长对应单元系统矩阵间的关系,引入参考波长及波长变化因子,建立单元系统矩阵与波长之间的简易函数关系。接着利用参考波长的有限元模型快速计算出不同波长对应的单元系统矩阵,避免了多次单元建模与大量数据传输过程。最后利用边界矩阵的级联计算器件的频域响应,证明了该方法的有效性。
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关键词
声表面波器件
快速
模拟
方法
级联
有限元模拟方法
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职称材料
孔洞形状对层状岩石力学特性影响的FDEM数值模拟研究
被引量:
3
3
作者
刘平
刘泉声
+4 位作者
夏明锬
罗勇
陈梓韬
黄兴
伯音
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期595-606,共12页
为揭示孔洞形状对层状岩石力学性质和破坏模式的影响,采用有限元-离散元耦合数值模拟方法(FDEM)开展系列数值模拟研究。首先,阐述FDEM模拟层状岩石的基本原理,然后,开展不同层理倾角完整试样的单轴压缩模拟,并与试验结果进行对比验证。...
为揭示孔洞形状对层状岩石力学性质和破坏模式的影响,采用有限元-离散元耦合数值模拟方法(FDEM)开展系列数值模拟研究。首先,阐述FDEM模拟层状岩石的基本原理,然后,开展不同层理倾角完整试样的单轴压缩模拟,并与试验结果进行对比验证。最后,对含有圆形、椭圆形、三角形、矩形和方形孔洞的层状岩石试样(β为0°、30°、45°、60°和90°)进行单轴压缩模拟研究。研究结果表明:对于不同孔洞形状的试样,抗压强度和试样破坏程度随层理倾角的增大呈V字型变化趋势,且均在层理倾角为0°时抗压强度取得最大值,在90°时破坏程度最为严重;孔洞的存在严重削弱了试样的力学性能,且削弱幅度与孔洞形状密切相关,其中方形和圆形孔洞对抗压强度的削弱能力最弱。将含不同形状孔洞试样的破坏模式随层理倾角的变化主要分为穿层理面拉剪混合破坏(β=0°)、沿层理面与穿层理面混合拉剪破坏(β=30°)、沿层理面剪切破坏(β=45°和60°)和沿层理面拉剪劈裂破坏(β=90°)。
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关键词
有限元
-离散元耦合数值
模拟
方法
层状岩石
孔洞形状
单轴压缩
模拟
力学性质
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职称材料
凹槽结构强化液滴合并弹跳的数值研究
被引量:
1
4
作者
吴卫民
郑佳宜
王芳
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期193-200,共8页
目的 为研究凹槽结构对液滴合并弹跳现象的影响,提高液滴自弹跳的速度和能量转化率。方法 通过有限元方法模拟,研究了液滴在凹槽结构上的动态行为和槽深H、槽宽W及液滴尺寸对V型槽和矩形槽上液滴的弹跳速度、无量纲速度、表面能转化率...
目的 为研究凹槽结构对液滴合并弹跳现象的影响,提高液滴自弹跳的速度和能量转化率。方法 通过有限元方法模拟,研究了液滴在凹槽结构上的动态行为和槽深H、槽宽W及液滴尺寸对V型槽和矩形槽上液滴的弹跳速度、无量纲速度、表面能转化率、动量和总动能的影响。结果 凹槽内与槽外液滴间的合并弹跳包含液滴接触、产生液桥、三相线收缩和液滴弹离表面4个过程;宽高比相同时,液滴弹跳速度和表面能转化率均随液滴半径先增大后减小,凹槽宽高比为1.5,液滴合并弹跳半径为0.25 mm工况下表面能转化效率最高;矩形槽与V型槽,宽高比为1.5,液滴合并弹跳半径为0.25 mm时,液滴弹跳速度与表面能转化率随半径比先增大后减小,在半径比为1时达到峰值,二者表面能转化率最大值为27.87%和30.66%。槽宽恒定时,凹槽结构强化液滴合并弹跳存在最佳凹槽宽高比和最优弹跳半径,V型槽提升液滴弹跳效率比矩形槽高约12%。结论 合并后液滴撞击V型槽侧壁的反作用力使液滴旁瓣较矩形槽更早受到侧壁面抑制而发生回流,从而提升了其能量转化效率,减少了液滴的振荡损失与黏性耗散。研究结果在设计高效的自清洁功能表面、提高冷凝表面换热效率、预防和抑制换热器表面结冰、成霜等工业领域有重要的应用意义。
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关键词
凹槽结构
超疏水表面
液滴合并
液滴弹跳强化
有限元
方法
模拟
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职称材料
城市密集建筑群对沉积谷地地震动放大效应的影响
被引量:
3
5
作者
贺晨蕊
严磊
刘中宪
《地震工程学报》
CSCD
北大核心
2019年第4期1035-1045,共11页
采用有限元模拟方法建立了建筑群-沉积谷地二维模型,并在土体截断边界上施加粘弹性人工边界,在频域与时域中对比分析此体系和单独沉积谷地的地震反应,观察地震时沉积谷地与建筑群之间的动力相互作用规律。分析表明,沉积谷地中建筑群对...
采用有限元模拟方法建立了建筑群-沉积谷地二维模型,并在土体截断边界上施加粘弹性人工边界,在频域与时域中对比分析此体系和单独沉积谷地的地震反应,观察地震时沉积谷地与建筑群之间的动力相互作用规律。分析表明,沉积谷地中建筑群对谷地本身的地震反应具有显著影响。入射波频率较低时,由于共振效应的存在,在部分区域处建筑群-沉积谷地体系的地表位移响应幅值会大于单独沉积谷地,但随着入射波频率的增加,建筑群的存在又会对地震反应产生明显的减弱效果;建筑群对谷地的影响还与建筑高度和建筑间距有关,且不同位置处的响应也存在很大差异。计算结果可为沉积谷地中设防烈度的设置以及工程抗震设计提供部分理论依据。
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关键词
有限元模拟方法
建筑群-沉积谷地
粘弹性人工边界
动力相互作用
共振效应
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职称材料
高地应力岩体多孔爆破破岩机制
被引量:
36
6
作者
杨建华
孙文彬
+1 位作者
姚池
张小波
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期115-124,共10页
深部岩体爆破破岩是爆炸荷载与高地应力共同作用的结果。基于一些简化假设,建立了一个高地应力岩体双孔爆破计算模型,采用光滑粒子流体力学-有限元方法耦合数值模拟方法,研究了高地应力作用下炮孔间裂纹的传播及贯通过程,分析了炮孔周...
深部岩体爆破破岩是爆炸荷载与高地应力共同作用的结果。基于一些简化假设,建立了一个高地应力岩体双孔爆破计算模型,采用光滑粒子流体力学-有限元方法耦合数值模拟方法,研究了高地应力作用下炮孔间裂纹的传播及贯通过程,分析了炮孔周围应力场动态演化过程与分布特征。研究结果表明:爆破引起的岩体开裂主要是环向动拉应力所致,地应力对岩体的压缩降低了炮孔周围环向动拉应力、缩短了环向动拉应力的作用时间,因而对爆炸致裂起抑制作用;静水地应力条件下多孔爆破时,垂直于炮孔连线方向传播的爆生裂纹更易受到地应力的抑制;对于高地应力岩体爆破,炮孔间的裂纹扩展长度随地应力水平的提高而减小,裂纹主要沿最大主应力方向扩展,因此沿最大主应力方向布置炮孔、缩短炮孔间距有利于炮孔间裂纹的连接贯通,形成良好的爆破开挖面。
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关键词
爆破
地应力
开裂
光滑粒子流体力学-
有限元
方法
耦合数值
模拟
方法
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职称材料
热障涂层及其热应力的研究现状
被引量:
5
7
作者
范兵
张津
易树平
《重庆工学院学报》
2003年第4期16-18,共3页
介绍了热障涂层的研究状况和主要失效形式,描述了影响热障涂层寿命的热应力的产生及其对策,阐述了用有限元方法模拟研究涂层在受热冲击状况下,由于涂层和基体热膨胀系数不一致导致的热应力。
关键词
热障涂层
热应力
受热
有限元
方法
模拟
基体
失效形式
热膨胀系数
研究现状
影响
状况
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职称材料
题名
板坯立辊轧边过程的三维刚塑性有限元模拟
被引量:
1
1
作者
张志臣
机构
天津工业大学机械电子学院
出处
《天津工业大学学报》
CAS
2003年第2期43-46,共4页
文摘
研究基于刚塑性有限元方法模拟板坯轧边的过程,提出了用少量简化单元描述轧制过程变形的方法,结合采用Coulomb摩擦定律,给出了加工硬化板坯的稳定轧制过程模拟相关问题的解决方案,文中并对此进行了计算机模拟.
关键词
板坯轧边
刚塑性
有限元
方法
模拟
轧制
Keywords
edge rolling
rigid-plastic
finite element method simulation
分类号
TG335.3 [金属学及工艺—金属压力加工]
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职称材料
题名
声表面波器件变频快速模拟方法
2
作者
宋明鑫
张碧星
机构
中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室
中国科学院大学
出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2021年第2期263-268,共6页
基金
国家自然科学基金项目(11774377)。
文摘
声表面波器件的级联有限元模拟方法是从整体结构中分离出若干独立的基本单元,通过基本单元边界矩阵的级联实现有限长器件结构的模拟。在实际设计中,通过优化叉指换能器的指条周期,激发出不同波长的声表面波,调整声表面波器件的谐振频率,这导致级联有限元模拟方法存在频繁的单元建模与数据传输过程。为提高模拟效率,该文提出了一种波长(频率)变化时的级联有限元快速模拟方法。首先分析了不同波长对应单元系统矩阵间的关系,引入参考波长及波长变化因子,建立单元系统矩阵与波长之间的简易函数关系。接着利用参考波长的有限元模型快速计算出不同波长对应的单元系统矩阵,避免了多次单元建模与大量数据传输过程。最后利用边界矩阵的级联计算器件的频域响应,证明了该方法的有效性。
关键词
声表面波器件
快速
模拟
方法
级联
有限元模拟方法
Keywords
Surface acoustic wave devices
Fast simulation method
Hierarchical cascade technique
分类号
TP212.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
孔洞形状对层状岩石力学特性影响的FDEM数值模拟研究
被引量:
3
3
作者
刘平
刘泉声
夏明锬
罗勇
陈梓韬
黄兴
伯音
机构
武汉大学土木建筑工程学院
中铁十一局集团有限公司
中铁十一局集团第五工程有限公司
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期595-606,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(U21A20153)
湖北省重点研发计划项目(2021BCA133)
中铁十一局集团有限公司科技创新项目(22-AI-06)。
文摘
为揭示孔洞形状对层状岩石力学性质和破坏模式的影响,采用有限元-离散元耦合数值模拟方法(FDEM)开展系列数值模拟研究。首先,阐述FDEM模拟层状岩石的基本原理,然后,开展不同层理倾角完整试样的单轴压缩模拟,并与试验结果进行对比验证。最后,对含有圆形、椭圆形、三角形、矩形和方形孔洞的层状岩石试样(β为0°、30°、45°、60°和90°)进行单轴压缩模拟研究。研究结果表明:对于不同孔洞形状的试样,抗压强度和试样破坏程度随层理倾角的增大呈V字型变化趋势,且均在层理倾角为0°时抗压强度取得最大值,在90°时破坏程度最为严重;孔洞的存在严重削弱了试样的力学性能,且削弱幅度与孔洞形状密切相关,其中方形和圆形孔洞对抗压强度的削弱能力最弱。将含不同形状孔洞试样的破坏模式随层理倾角的变化主要分为穿层理面拉剪混合破坏(β=0°)、沿层理面与穿层理面混合拉剪破坏(β=30°)、沿层理面剪切破坏(β=45°和60°)和沿层理面拉剪劈裂破坏(β=90°)。
关键词
有限元
-离散元耦合数值
模拟
方法
层状岩石
孔洞形状
单轴压缩
模拟
力学性质
Keywords
combined finite-discrete element method
layered rock
hole shapes
uniaxial compression simulation
mechanical behavior
分类号
TU458 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
凹槽结构强化液滴合并弹跳的数值研究
被引量:
1
4
作者
吴卫民
郑佳宜
王芳
机构
南京理工大学能源与动力工程学院电子设备热控制工信部重点实验室
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期193-200,共8页
基金
国家自然科学基金(51706101)。
文摘
目的 为研究凹槽结构对液滴合并弹跳现象的影响,提高液滴自弹跳的速度和能量转化率。方法 通过有限元方法模拟,研究了液滴在凹槽结构上的动态行为和槽深H、槽宽W及液滴尺寸对V型槽和矩形槽上液滴的弹跳速度、无量纲速度、表面能转化率、动量和总动能的影响。结果 凹槽内与槽外液滴间的合并弹跳包含液滴接触、产生液桥、三相线收缩和液滴弹离表面4个过程;宽高比相同时,液滴弹跳速度和表面能转化率均随液滴半径先增大后减小,凹槽宽高比为1.5,液滴合并弹跳半径为0.25 mm工况下表面能转化效率最高;矩形槽与V型槽,宽高比为1.5,液滴合并弹跳半径为0.25 mm时,液滴弹跳速度与表面能转化率随半径比先增大后减小,在半径比为1时达到峰值,二者表面能转化率最大值为27.87%和30.66%。槽宽恒定时,凹槽结构强化液滴合并弹跳存在最佳凹槽宽高比和最优弹跳半径,V型槽提升液滴弹跳效率比矩形槽高约12%。结论 合并后液滴撞击V型槽侧壁的反作用力使液滴旁瓣较矩形槽更早受到侧壁面抑制而发生回流,从而提升了其能量转化效率,减少了液滴的振荡损失与黏性耗散。研究结果在设计高效的自清洁功能表面、提高冷凝表面换热效率、预防和抑制换热器表面结冰、成霜等工业领域有重要的应用意义。
关键词
凹槽结构
超疏水表面
液滴合并
液滴弹跳强化
有限元
方法
模拟
Keywords
fluted structure
superhydrophobic surfaces
droplet merging
droplet bounce enhancement
finite element method simulation
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
城市密集建筑群对沉积谷地地震动放大效应的影响
被引量:
3
5
作者
贺晨蕊
严磊
刘中宪
机构
天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室
出处
《地震工程学报》
CSCD
北大核心
2019年第4期1035-1045,共11页
文摘
采用有限元模拟方法建立了建筑群-沉积谷地二维模型,并在土体截断边界上施加粘弹性人工边界,在频域与时域中对比分析此体系和单独沉积谷地的地震反应,观察地震时沉积谷地与建筑群之间的动力相互作用规律。分析表明,沉积谷地中建筑群对谷地本身的地震反应具有显著影响。入射波频率较低时,由于共振效应的存在,在部分区域处建筑群-沉积谷地体系的地表位移响应幅值会大于单独沉积谷地,但随着入射波频率的增加,建筑群的存在又会对地震反应产生明显的减弱效果;建筑群对谷地的影响还与建筑高度和建筑间距有关,且不同位置处的响应也存在很大差异。计算结果可为沉积谷地中设防烈度的设置以及工程抗震设计提供部分理论依据。
关键词
有限元模拟方法
建筑群-沉积谷地
粘弹性人工边界
动力相互作用
共振效应
Keywords
finite element method
buildings-alluvial valley
visco-elastic artificial boundary
dynamic interaction
resonance effect
分类号
TU435 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
高地应力岩体多孔爆破破岩机制
被引量:
36
6
作者
杨建华
孙文彬
姚池
张小波
机构
南昌大学建筑工程学院
南昌大学江西省尾矿库工程安全重点实验室
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期115-124,共10页
基金
国家自然科学基金(51969015,U1765207)
江西省自然科学基金(20192ACB21019,20181BAB206047)。
文摘
深部岩体爆破破岩是爆炸荷载与高地应力共同作用的结果。基于一些简化假设,建立了一个高地应力岩体双孔爆破计算模型,采用光滑粒子流体力学-有限元方法耦合数值模拟方法,研究了高地应力作用下炮孔间裂纹的传播及贯通过程,分析了炮孔周围应力场动态演化过程与分布特征。研究结果表明:爆破引起的岩体开裂主要是环向动拉应力所致,地应力对岩体的压缩降低了炮孔周围环向动拉应力、缩短了环向动拉应力的作用时间,因而对爆炸致裂起抑制作用;静水地应力条件下多孔爆破时,垂直于炮孔连线方向传播的爆生裂纹更易受到地应力的抑制;对于高地应力岩体爆破,炮孔间的裂纹扩展长度随地应力水平的提高而减小,裂纹主要沿最大主应力方向扩展,因此沿最大主应力方向布置炮孔、缩短炮孔间距有利于炮孔间裂纹的连接贯通,形成良好的爆破开挖面。
关键词
爆破
地应力
开裂
光滑粒子流体力学-
有限元
方法
耦合数值
模拟
方法
Keywords
blasting
in-situ stress
cracking
coupled SPH-FEM method
分类号
O382.2 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
热障涂层及其热应力的研究现状
被引量:
5
7
作者
范兵
张津
易树平
机构
重庆大学机械工程学院
重庆工学院材料科学与工程学院
出处
《重庆工学院学报》
2003年第4期16-18,共3页
文摘
介绍了热障涂层的研究状况和主要失效形式,描述了影响热障涂层寿命的热应力的产生及其对策,阐述了用有限元方法模拟研究涂层在受热冲击状况下,由于涂层和基体热膨胀系数不一致导致的热应力。
关键词
热障涂层
热应力
受热
有限元
方法
模拟
基体
失效形式
热膨胀系数
研究现状
影响
状况
Keywords
thermal barrier coating
thermal stress
finite element
分类号
TG174 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
板坯立辊轧边过程的三维刚塑性有限元模拟
张志臣
《天津工业大学学报》
CAS
2003
1
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职称材料
2
声表面波器件变频快速模拟方法
宋明鑫
张碧星
《应用声学》
CSCD
北大核心
2021
0
在线阅读
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职称材料
3
孔洞形状对层状岩石力学特性影响的FDEM数值模拟研究
刘平
刘泉声
夏明锬
罗勇
陈梓韬
黄兴
伯音
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
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职称材料
4
凹槽结构强化液滴合并弹跳的数值研究
吴卫民
郑佳宜
王芳
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
5
城市密集建筑群对沉积谷地地震动放大效应的影响
贺晨蕊
严磊
刘中宪
《地震工程学报》
CSCD
北大核心
2019
3
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职称材料
6
高地应力岩体多孔爆破破岩机制
杨建华
孙文彬
姚池
张小波
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
36
在线阅读
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职称材料
7
热障涂层及其热应力的研究现状
范兵
张津
易树平
《重庆工学院学报》
2003
5
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职称材料
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