煤矿深部巷道破裂围岩非线性大变形及支护对策研究 被引量：65

1

作者 刘泉声 卢兴利 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期3273-3279,共7页

针对淮南矿区顾北煤矿-648m水平南翼回风大巷围岩处于破裂状态,且表现出强烈非线性力学现象的特点,采用离散元计算软件UDEC,分析其变形破坏过程及非线性大变形机制,并在此基础上提出应用分步联合支护的技术方案进行支护,进而通过数值模... 针对淮南矿区顾北煤矿-648m水平南翼回风大巷围岩处于破裂状态,且表现出强烈非线性力学现象的特点,采用离散元计算软件UDEC,分析其变形破坏过程及非线性大变形机制,并在此基础上提出应用分步联合支护的技术方案进行支护,进而通过数值模拟与现场监控量测相结合的方法进行分析验证。结果表明,破裂围岩开挖后的变形破坏过程是一个渐近发展的过程,局部关键块体的垮落或滑移是导致其他部位失稳和巷道产生非线性大变形的主要原因;分步联合支护技术能实现巷道的长期稳定性,是一种有效控制深部巷道破裂围岩非线性大变形的支护型式。 展开更多

关键词 煤矿深部巷道 破裂围岩 关键块体 离散元法 非线性大变形 分步联合支护

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超静定梁结构非线性大变形问题的优化算法与应用 被引量：5

2

作者 侯祥林 王洁乐 +1 位作者 李琦 孙红 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第5期909-916,共8页

目的研究建立超静定梁结构非线性大变形问题的优化算法,分析超静定梁大变形条件下的结构约束力,解决实际工程中的具体问题.方法以超静定悬臂梁力学模型为研究对象,建立变形平衡条件下的坐标位置方程.将梁变形后的节点未知坐标和未知的... 目的研究建立超静定梁结构非线性大变形问题的优化算法,分析超静定梁大变形条件下的结构约束力,解决实际工程中的具体问题.方法以超静定悬臂梁力学模型为研究对象,建立变形平衡条件下的坐标位置方程.将梁变形后的节点未知坐标和未知的多余约束力作为设计变量,局部变形分析,构建满足坐标关系函数方程的目标函数,建立求解超静定梁大变形问题的优化求解方法.结果运用Fortran-PowerStation软件编写优化求解通用计算程序,分别求得在Py=20和Py=40条件下,超静定梁结构的位移和转角变形量.将计算算例优化结果与ANSYS有限元计算结果进行分析对比,得出最大位移的相对误差在5%以下,最大转角的相对误差在7.5%以下,验证了算法的有效性和精确性.结论针对梁的超静定大变形问题提出的优化求解算法,有效地解决超静定大变形梁等工程结构的约束力求解,为实际工程中具体问题提供了新算法. 展开更多

关键词 超静定梁 非线性大变形 优化算法 程序设计

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悬臂式薄片动压润滑气体轴承性能研究——用薄壳非线性大变形法计算薄片的弹性变形 被引量：4

3

作者 徐华 石放辉 丘大谋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2000年第6期885-887,890,共4页

建立了计算弹性薄壳的非线性大变形方法 ,并将此方法用于求解悬臂式薄片动压气体润滑轴承的薄片弹性变形 ,通过实验验证并与其它计算方法相比较 ,表明本文所采用的方法是准确 ,可靠的 。

关键词 弹性变形 气体动压润滑 非线性大变形 气体轴承

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含非线性大变形构件的柔顺机构建模与分析 被引量：6

4

作者 李鹏飞 曹博宇 +2 位作者 汪振宇 赵晨 王立鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期110-115,共6页

柔顺机构的大范围运动引起柔性构件产生几何非线性大变形,使得机构的建模与分析变得困难。分别采用椭圆积分法和绝对节点坐标法(ANCF)建立柔顺机构的力学模型,获得了机构运动过程中柔性构件的变形和驱动力的变化规律。以一种固定-导向... 柔顺机构的大范围运动引起柔性构件产生几何非线性大变形,使得机构的建模与分析变得困难。分别采用椭圆积分法和绝对节点坐标法(ANCF)建立柔顺机构的力学模型,获得了机构运动过程中柔性构件的变形和驱动力的变化规律。以一种固定-导向柔顺梁为例,仿真与实验结果验证了以上方法的有效性;以一种柔顺双稳态机构为例,仿真结果验证了ANCF法对复杂柔顺机构动力学特性分析的有效性;通过以上两种方法的建模与分析过程对比,ANCF法对柔顺机构建模与分析更具有适应性。 展开更多

关键词 柔顺机构 非线性大变形 绝对节点坐标法 椭圆积分法

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岩盐溶腔稳定性的非线性大变形分析 被引量：3

5

作者 陶连金 姜德义 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期64-67,共4页

采用非线性大变形方法分析了岩盐水溶开采溶腔的稳定性，模拟了溶腔围岩的变形状态，研究了内水压力以及开挖步骤对溶腔稳定性的影响，并提出了溶腔顶板极限跨度的计算方法．

关键词 岩盐开采 溶腔稳定性 围岩变形 非线性大变形分析

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非线性大变形方法在金湖凹陷闵7块火山岩裂缝预测中的应用 被引量：1

6

作者 周方喜 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 2003年第1期12-13,19,共3页

在非线性大变形理论的基础上 ,利用和分解的方法建立位移函数 ,把地质构造的应变和转动分开 ,计算转动特征量———平均整旋角 ,用平均整旋角的平面变化表示构造裂缝的发育程度和延伸方向。计算结果为 ,闵 7块阜宁组火山岩构造裂缝发育... 在非线性大变形理论的基础上 ,利用和分解的方法建立位移函数 ,把地质构造的应变和转动分开 ,计算转动特征量———平均整旋角 ,用平均整旋角的平面变化表示构造裂缝的发育程度和延伸方向。计算结果为 ,闵 7块阜宁组火山岩构造裂缝发育区主要分布在断块的东南部、中部和西南部 ,并由油田开发现状所证实。研究表明 ,构造活动、断层、火山岩岩相。 展开更多

关键词 非线性大变形方法 金湖凹陷 闵7块 火山岩 裂缝预测 应用 油气地质

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组合秤称重传感器大变形致非线性误差分析 被引量：3

7

作者 朱鹏飞 黄松和 梅菊 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第23期103-106,115,共5页

目的称重传感器受弹性体本身结构特性的影响,其输入输出成非线性关系,从而影响了称重传感器的精度,就称重传感器弹性体大变形致非线性误差展开分析。方法利用有限元方法对弹性体大变形致非线性误差进行了量化分析,得出了在0-3 kg量程内... 目的称重传感器受弹性体本身结构特性的影响,其输入输出成非线性关系,从而影响了称重传感器的精度,就称重传感器弹性体大变形致非线性误差展开分析。方法利用有限元方法对弹性体大变形致非线性误差进行了量化分析,得出了在0-3 kg量程内的弹性体大变形致非线性相对误差,并进行了相应的补偿。结论随着称重物料质量的不断增加,其大变形致非线性误差相应增加,量程内相对误差最高达0.05%,利用该型传感器补偿函数可消除此非线性误差,进一步提高平行梁式称重传感器精度。 展开更多

关键词 平行梁式称重传感器 大变形致非线性误差 有限元方法

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大变形数值方法在软岩工程中的应用 被引量：32

8

作者 何满潮 王树仁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期185-188,共4页

分析了小变形力学理论在分析软岩工程大变形时存在的问题,指出在研究软岩工程大变形问题时应该采用大变形力学理论,并给出了非线性大变形数值方法在软岩巷道工程中的应用实例。

关键词 数值方法 软岩工程 非线性大变形

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简支梁大变形的优化算法 被引量：3

9

作者 张旭 侯祥林 孙凤久 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期668-672,共5页

提出一种求解几何非线性问题的优化算法,并研究了简支梁的几何非线性大变形问题。首先取简支梁大变形后的平衡状态为研究对象,分别创建它的变分模型和微分模型;然后基于微分模型,通过动坐标的迭代关系式求得微段端点坐标,构建微段端点... 提出一种求解几何非线性问题的优化算法,并研究了简支梁的几何非线性大变形问题。首先取简支梁大变形后的平衡状态为研究对象,分别创建它的变分模型和微分模型;然后基于微分模型,通过动坐标的迭代关系式求得微段端点坐标,构建微段端点未知坐标的目标函数;最后确定简支梁几何非线性大变形的最优化问题,并编制相应优化程序进行求解。通过分析典型算例,并同有限元方法的计算结果相比较,表明提出的优化算法在求解强几何非线性大变形问题中的正确性,为处理几何非线性大变形问题提供了一种新方法。 展开更多

关键词 几何非线性大变形 变分模型 微分模型 优化算法 有限元方法

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基于对流粒子域插值物质点法的壳结构分析

10

作者 王长生 于传泽 张向奎 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第9期1147-1156,共10页

物质点法(material point method,MPM)采用Lagrange质点和Euler网格双重描述,适合处理大变形和接触问题.该文基于对流粒子域插值物质点法(CPDI2)框架分析了薄壳结构的大变形问题:使用四边形网格来离散壳体结构,通过物质点到壳单元节点... 物质点法(material point method,MPM)采用Lagrange质点和Euler网格双重描述,适合处理大变形和接触问题.该文基于对流粒子域插值物质点法(CPDI2)框架分析了薄壳结构的大变形问题:使用四边形网格来离散壳体结构,通过物质点到壳单元节点再到背景网格节点的双重映射计算基函数,在背景网格上求解动量方程,基于BT壳单元理论更新物质点的内力.数值算例将受大变形的壳结构与参考解进行了比较,验证了该文方法的准确性. 展开更多

关键词 对流粒子域插值物质点法 BT壳单元 超弹性材料 非线性大变形

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海流作用下的深水懒波型立管形态研究 被引量：15

11

作者 王金龙 段梦兰 田凯 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第9期959-968,共10页

作为一种改良型的钢悬链线立管(steel catenary riser,SCR),钢质懒波型立管(steel lazywave riser,SLWR)在深水油气开发中的应用越来越广泛.SLWR的立管形态在其设计中至关重要.在海流作用下,SLWR的立管形态会发生相当大的变化.利用非线... 作为一种改良型的钢悬链线立管(steel catenary riser,SCR),钢质懒波型立管(steel lazywave riser,SLWR)在深水油气开发中的应用越来越广泛.SLWR的立管形态在其设计中至关重要.在海流作用下,SLWR的立管形态会发生相当大的变化.利用非线性大变形梁理论建立了海流作用下的SLWR立管模型,能更好地反应其真实的力学形态.通过数值方法得到了本模型的数值解,并详细分析了海流对立管形态的影响.本模型对SLWR的动态分析提供了重要的参考作用. 展开更多

关键词 懒波型立管(SLWR) 形态 非线性大变形梁理论 海流

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受热弹性复合球体空化问题的分析 被引量：3

12

作者 尚新春 张锐 任会兰 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2011年第5期556-562,共7页

研究了由两种弹性固体材料组成的复合球体,在均匀变温场作用下的空化问题.采用了几何大变形的有限对数应变度量和Hooke弹性固体材料的本构关系,建立了问题的非线性数学模型.求出了复合球体大变形热弹性膨胀的参数形式的解析解.给出了空... 研究了由两种弹性固体材料组成的复合球体,在均匀变温场作用下的空化问题.采用了几何大变形的有限对数应变度量和Hooke弹性固体材料的本构关系,建立了问题的非线性数学模型.求出了复合球体大变形热弹性膨胀的参数形式的解析解.给出了空穴萌生时临界温度随几何参数和材料参数的变化曲线,以及空穴增长的分岔曲线.算例的数值结果指出:超过临界温度后空穴半径将迅速增大,并且空穴萌生时环向应力将成为无限大,这意味着如果内部球体是弹塑性材料,则会在空穴表面附近产生塑性变形而造成材料的局部损伤.另外,当内部球体材料的弹性接近于不可压时,复合球体可以在较低的变温下空化. 展开更多

关键词 空化 热膨胀 非线性大变形 复合球体

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受热黏弹性圆柱体中空穴生成问题研究 被引量：1

13

作者 陈亚娟 尚新春 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第6期741-744,共4页

研究了黏弹性圆柱体在均匀温度场作用下的空穴生成问题.根据有限变形理论,建立了问题的非线性数学模型.通过对各参数进行无量纲变换,给出了空穴增长的分叉曲线以及环向和轴向应力分布曲线;并讨论了轴向伸长对临界温度以及各应力增长规... 研究了黏弹性圆柱体在均匀温度场作用下的空穴生成问题.根据有限变形理论,建立了问题的非线性数学模型.通过对各参数进行无量纲变换,给出了空穴增长的分叉曲线以及环向和轴向应力分布曲线;并讨论了轴向伸长对临界温度以及各应力增长规律的影响. 展开更多

关键词 热黏弹性 非线性大变形 空穴生成 应力分布

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快速拉格朗日元方法在井壁稳定中的应用 被引量：4

14

作者 杨小远 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 1997年第4期91-93,共3页

拉格朗日元方法是一种分析非线性大变形问题新的数值方法．软泥岩缩径问题往往牵涉到非线性大变形问题，以往这类问题多在小变形情况下进行研究．采用拉格朗日元方法，用弹塑性模型对井壁稳定问题进行了研究．结果表明，采用大变形模型... 拉格朗日元方法是一种分析非线性大变形问题新的数值方法．软泥岩缩径问题往往牵涉到非线性大变形问题，以往这类问题多在小变形情况下进行研究．采用拉格朗日元方法，用弹塑性模型对井壁稳定问题进行了研究．结果表明，采用大变形模型所得的井壁径向位移明显小于小变形模型，采用大变形模型计算软泥岩井眼缩径有助于正确认识井眼缩径规律． 展开更多

关键词 拉格朗日元法 非线性大变形 井壁 稳定性

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逆风条件下柔性风帆性能的流固耦合研究 被引量：1

15

作者 方泽江 谭俊哲 +3 位作者 纪光英 袁鹏 孙泽 王树杰 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2022年第3期221-227,共7页

[目的]柔性风帆在风载荷下易发生非线性大变形,风帆形状会影响风帆周围的气流特性,为此研究柔性风帆变形对空气动力学性能的影响。[方法]开展柔性风帆变形的流固耦合研究。建立柔性风帆的初始形状模型和材料模型,采用显式有限元分析程序... [目的]柔性风帆在风载荷下易发生非线性大变形,风帆形状会影响风帆周围的气流特性,为此研究柔性风帆变形对空气动力学性能的影响。[方法]开展柔性风帆变形的流固耦合研究。建立柔性风帆的初始形状模型和材料模型,采用显式有限元分析程序AUTODYN解决柔性风帆非线性大变形问题,构建变形后的风帆形状。利用STAR-CCM+软件预测初始风帆和变形风帆性能。[结果]结果表明,相对风向角为20°的逆风条件下,变形风帆的迎风面整体压力值增大,背风面后缘附近产生的流动分离更严重,拱度增大带来的升力增大效应相对较小,因此升力整体减小。[结论]柔性风帆变形的流固耦合研究适用于精确评估或者优化风帆性能。 展开更多

关键词 柔性风帆 空气动力学性能 流固耦合 非线性大变形 AUTODYN STAR-CCM+

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不同参数对交叉簧片型柔性铰链刚度特性的影响 被引量：3

16

作者 左皓琛 梁松 闫明 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第11期1727-1734,共8页

在柔性铰链刚度特性分析方面,目前的分析方法大多是针对线性小变形的柔性铰链刚度特性,且没有全面地考虑不同参数对柔性铰链刚度的影响。关于大变形柔性铰链的刚度分析方法的研究也不多见。为了解决大变形交叉簧片型柔性铰链的刚度特性... 在柔性铰链刚度特性分析方面,目前的分析方法大多是针对线性小变形的柔性铰链刚度特性,且没有全面地考虑不同参数对柔性铰链刚度的影响。关于大变形柔性铰链的刚度分析方法的研究也不多见。为了解决大变形交叉簧片型柔性铰链的刚度特性研究方法不足等问题,采用了理论分析、有限元模拟和实验测量3种分析方法,对柔性铰链的刚度特性进行了研究。首先,基于欧拉伯努利梁对交叉簧片型柔性铰链进行了理论分析,建立了非线性大变形力学模型,并用L-M数值迭代法进行了求解,分析了柔性铰链的垂直、水平和旋转刚度,并研究了不同几何参数和载荷对刚度的影响;然后,选择了7组不同柔性铰链参数,建立了柔性铰链的有限元分析模型,设计了可调节几何参数和施加复合载荷的柔性铰链刚度特性测量平台;最后,使用理论分析、有限元模拟和实验测量3种方法对柔性铰链刚度特性进行了分析与研究。研究结果表明:3种方法对柔性铰链的刚度分析结果总体的误差小于9%,证明了该方法是有效的;其中,柔性铰链的旋转刚度远小于水平刚度和垂直刚度,且随着载荷的增加产生了非线性;在影响因素方面,水平载荷和交叉系数对旋转刚度影响较大,垂直载荷和交叉角度对旋转刚度影响较小。该研究结果可为大变形柔性铰链在隔振系统的应用提供一定的参考。 展开更多

关键词 链传动 隔振系统 交叉簧片型柔性铰链 非线性大变形 刚度特性分析方法 旋转刚度

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顺层边坡岩体结构的后屈曲分岔特性 被引量：2

17

作者 董晓江 杨治林 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2016年第3期369-374,共6页

在已有利用初始后屈曲理论和尖点突变理论对顺层边坡岩体结构进行性态分析的基础上,结合顺层边坡岩体结构弯曲变形及溃屈破坏的特点,运用几何非线性大变形理论对顺层边坡岩体结构的后屈曲非稳定性态进行研究,给出了顺层边坡岩体结构发... 在已有利用初始后屈曲理论和尖点突变理论对顺层边坡岩体结构进行性态分析的基础上,结合顺层边坡岩体结构弯曲变形及溃屈破坏的特点,运用几何非线性大变形理论对顺层边坡岩体结构的后屈曲非稳定性态进行研究,给出了顺层边坡岩体结构发生溃屈破坏的判据。同时求出了顺层边坡岩体结构发生溃屈破坏时的屈曲模态幅值,并给出了工程实例。研究表明:可以运用几何非线性大变形理论来求解顺层边坡岩体结构的溃屈破坏极限长度,进而求出其发生溃屈破坏时的模态幅值;此模态幅值代表了结构体系在屈曲状态下模态幅值的最小值或跨越分岔集发生溃屈破坏的模态幅值的最大值,具有临界模态幅值的二重性的基本特征;由于沿边坡方向重力分力的影响,倾斜层状边坡发生溃屈破坏的位置会下移,在确定溃屈破断的位置时,可以运用二分法的思想。 展开更多

关键词 顺层边坡 几何非线性大变形理论 溃屈破坏极限长度 模态幅值 二分法

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