基于3D扫描的马铃薯建模及运动仿真分析 被引量：8

1

作者 蒙建国 王春光 +2 位作者 谢胜仕 宿金殿 祁少华 《农机化研究》 北大核心 2015年第10期64-67,共4页

以马铃薯块茎形状不规则为前提,提出了一种新的马铃薯建模方法—3D扫描数据采集法,基于3D扫描数据采集软件中的采集功能,实现对不规则马铃薯的三维建模。随机选择两种形状不同、质量相近的马铃薯块茎,通过3D扫描技术建立虚拟网格模型,... 以马铃薯块茎形状不规则为前提,提出了一种新的马铃薯建模方法—3D扫描数据采集法,基于3D扫描数据采集软件中的采集功能,实现对不规则马铃薯的三维建模。随机选择两种形状不同、质量相近的马铃薯块茎,通过3D扫描技术建立虚拟网格模型,并导入离散元分析软件,建立其虚拟模型,设置摆动筛的筛面倾角5.8°、振幅3 5 mm、振动频率5.5 Hz,基于离散元素法对摆动筛的运动进行仿真分析,分析马铃薯在筛面上的运动轨迹及受力变化,为研究马铃薯块茎在筛面上的运动规律提供理论依据和方法。 展开更多

关键词 马铃薯 建模 仿真 3d扫描 离散元

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基于DEM的碎屑流运动特性数值模拟 被引量：10

2

作者 赵川 付成华 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2017年第2期43-47,共5页

采用颗粒离散元法建立了碎屑流三维数值模型,分别从整体和局部对碎屑流运动特性进行深入分析。结果表明:碎屑流的运动过程可分为启动加速、高速滑动和减速堆积3个阶段;边坡底面平整时,堆积体中大颗粒堆积在表面,而细小颗粒位于中下部位... 采用颗粒离散元法建立了碎屑流三维数值模型,分别从整体和局部对碎屑流运动特性进行深入分析。结果表明:碎屑流的运动过程可分为启动加速、高速滑动和减速堆积3个阶段;边坡底面平整时,堆积体中大颗粒堆积在表面,而细小颗粒位于中下部位;碎屑流运动速度和能量损失受颗粒间的接触碰撞影响大;碎屑流不同部位运动速度最大值相同,达到速度峰值的时间与颗粒的初始水平位置有关,与深度无关;堆积体分区明显,堆积体中的颗粒按初始水平位置依次排布;坡脚位置堆积深度最大,往两侧逐渐减小;碎屑流在运动初期和末期横向运动明显,扩大了灾害影响范围。 展开更多

关键词 碎屑流 三维颗粒离散元法 碰撞接触 堆积体 数值试验

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气吸振动式排种器种盘内种群运动的离散元分析 被引量：34

3

作者 李耀明 赵湛 +1 位作者 陈进 徐立章 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期56-59,76,共5页

根据离散元法的基本思想,采用线性弹簧-阻尼-滑动接触力学模型,编写Matlab模拟程序,分析了气吸振动式精密排种器振动种盘内种群的三维运动规律。为了描述籽粒离散分布程度,给出了体积膨胀系数的计算公式。结果表明,种盘作小幅高频振动,... 根据离散元法的基本思想,采用线性弹簧-阻尼-滑动接触力学模型,编写Matlab模拟程序,分析了气吸振动式精密排种器振动种盘内种群的三维运动规律。为了描述籽粒离散分布程度,给出了体积膨胀系数的计算公式。结果表明,种盘作小幅高频振动,种群可以产生向上抛掷运动而有效分离;膨胀系数随着振动强度的增加而增大,随种层厚度的增加而减小。分析了摩擦因数和碰撞恢复系数对不同层厚种子膨胀系数的影响。在初始层厚参数hs≈3.8、振动强度kv=5.65时,种子具有理想的运动状态,通过性能试验得到排种器的吸种率达98%。 展开更多

关键词 精密排种器 种群三维运动 离散元法 数值模拟 性能试验

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节理玄武岩强度特性三维离散元压缩模拟试验 被引量：8

4

作者 狄圣杰 单治钢 宋庆滔 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2903-2909,共7页

基于节理玄武岩几何结构特征和岩体强度REV尺度,利用三维离散元建立不同节理倾角下的数值模型试件,进行三轴压缩模拟试验分析。对柱状节理岩体在不同围压、不同节理倾角、不同参数比值下的强度变化规律性进行探讨,研究其各向异性比,获... 基于节理玄武岩几何结构特征和岩体强度REV尺度,利用三维离散元建立不同节理倾角下的数值模型试件,进行三轴压缩模拟试验分析。对柱状节理岩体在不同围压、不同节理倾角、不同参数比值下的强度变化规律性进行探讨,研究其各向异性比,获取并分析了柱状节理岩体在不同倾角下的等效力学参数。研究结果表明:节理玄武岩强度曲线在不同节理倾角和围压下近似呈U型分布;各向异性程度随围压升高以指数函数形式降低,以坝基原位岩体水平应力15 MPa估算,坝基处玄武岩体属于中等各向异性水平;在节理倾角75°时,对应的等效摩擦角为44.4°,等效黏聚力为1.15 MPa,参数计算值在原位测试值范围内。 展开更多

关键词 节理玄武岩 三维离散元 数值试验 各向异性 强度参数

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单轴压缩下三维裂纹扩展机理试验与离散元分析 被引量：3

5

作者 李勇 蔡卫兵 +1 位作者 李邦翔 朱维申 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第10期96-102,109,共8页

为了加强对三维裂纹扩展机理的认识,采用一种脆度良好的树脂材料制作含预制三维双裂隙的试样,并基于离散元理论,研究在单轴压缩条件下平行双裂隙的扩展、搭接和贯通机理,同时设置测量圆来监测在不同加载阶段模型的应力场变化。研究结果... 为了加强对三维裂纹扩展机理的认识,采用一种脆度良好的树脂材料制作含预制三维双裂隙的试样,并基于离散元理论,研究在单轴压缩条件下平行双裂隙的扩展、搭接和贯通机理,同时设置测量圆来监测在不同加载阶段模型的应力场变化。研究结果表明:预制裂隙长轴端部C1-E和C2-W萌生的翼裂纹沿垂直裂隙平面方向扩展至一定长度后会保持长时间不变,直到应力达到峰值附近才继续沿着最大主应力方向扩展;在峰值应力附近时,预制裂隙端部C1-W和C2-W的花瓣状翼裂纹和反翼裂纹才相互搭接贯通形成空间卷曲面;随着轴向应力增加至峰值附近,最大主应力主要分布在远离预制裂隙的区域,而压应力却集中在预制裂隙中心区域,因此抑制了翼裂纹的进一步扩展;最大压应力和切应力随着应变增加而增加,最大拉应力却在峰值应力附近发生了跌落,说明在加载后期,裂纹扩展主要受压剪作用力控制。 展开更多

关键词 三维裂纹扩展 压缩试验 离散元法 应力场 测量圆

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散粒体发射药床碰撞挤压过程三维数值模拟研究 被引量：2

6

作者 洪俊 芮筱亭 +1 位作者 刘军 陈涛 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期305-308,共4页

发射药床的碰撞、挤压引起药粒破碎是导致膛炸的根本因素。首先用Monte Carlo模拟密实发射药床初始堆积结构,然后引入一种建立在非连续介质基础上,又区别于一般多体动力学方法的离散元法,来模拟密实的发射药床在膛内高压条件下的碰撞、... 发射药床的碰撞、挤压引起药粒破碎是导致膛炸的根本因素。首先用Monte Carlo模拟密实发射药床初始堆积结构,然后引入一种建立在非连续介质基础上,又区别于一般多体动力学方法的离散元法,来模拟密实的发射药床在膛内高压条件下的碰撞、挤压的动力学过程。详细介绍了离散元法计算程序核心——接触寻找算法,以及药粒的三维接触模型和计算参数的确定。首次解决了复杂条件下的单个药粒受力和运动无法描述的问题,为药粒的破碎数值模拟奠定重要基础。 展开更多

关键词 应用力学 散体力学 发射药床 MONTE CARLO方法 离散元法 接触寻找算法 三维接触模型

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乌东德水电站右岸拱肩槽边坡稳定性研究 被引量：4

7

作者 李会中 王吉亮 +4 位作者 黄孝泉 杨静 刘冲平 白伟 冯龙 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2012年第8期83-88,共6页

在对拱肩槽自然边坡工程地质条件详细调查的基础上,采用工程地质宏观分析和数值计算相结合的研究手段,对拱肩槽人工边坡整体稳定进行了系统研究;通过结构面组合分析,提出了人工边坡可能出现的块体失稳模式;从块体稳定性影响因素入手,建... 在对拱肩槽自然边坡工程地质条件详细调查的基础上,采用工程地质宏观分析和数值计算相结合的研究手段,对拱肩槽人工边坡整体稳定进行了系统研究;通过结构面组合分析,提出了人工边坡可能出现的块体失稳模式;从块体稳定性影响因素入手,建立了块体稳定性评价标准,并评价了块体的稳定性。工程地质宏观分析表明:拱肩槽边坡整体稳定性较好,数值模拟计算结果显示人工边坡变形特征不突出、稳定系数较高,人工边坡可能出现的块体多处于基本稳定状态。研究成果为工程设计与施工提供了重要依据,并对类似工程提供了可借鉴的经验。 展开更多

关键词 工程地质评价 三维离散元 块体 失稳模式分析 稳定性评价标准

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基于离散元技术的软硬互层斜坡动力响应及失稳机理研究 被引量：5

8

作者 李龙起 张帅 +3 位作者 何川 李昌林 邓小雪 邓天鑫 《水利水电技术》 北大核心 2020年第4期203-211,共9页

为研究不同岩层倾角陡倾顺层软硬互层斜坡在地震作用下的动力响应及失稳机理,以汶川地震中干磨坊滑坡和水磨沟滑坡为原型,结合三维离散元技术开展两种软硬互层斜坡对比分析。动力响应分析结果表明:在相同地震荷载作用下,陡倾软硬互层60&... 为研究不同岩层倾角陡倾顺层软硬互层斜坡在地震作用下的动力响应及失稳机理,以汶川地震中干磨坊滑坡和水磨沟滑坡为原型,结合三维离散元技术开展两种软硬互层斜坡对比分析。动力响应分析结果表明:在相同地震荷载作用下,陡倾软硬互层60°斜坡模型的PGA(峰值地面加速度)放大系数随着高程的增加表现出非线性增长,在坡顶动力响应最为强烈;陡倾软硬互层80°斜坡模型PGA放大系数随着高程的增加表现出先增大后减小再增大的节律性变化,在坡高1/3处和坡肩部位动力响应最为强烈。失稳机理分析结果显示,在地震荷载作用下:陡倾软硬互层60°斜坡模型发生滑移-弯曲式溃滑,斜坡的破坏流程机制分为四个阶段,即①裂缝扩展-层间错动阶段、②坡脚岩体弯曲隆起阶段、③上部岩体横向滑移阶段、④弯曲剪断-整体失稳阶段;陡倾软硬互层80°斜坡模型发生滑移-下部弯曲-上部倾倒式破坏,斜坡的破坏流程机制分为四个阶段,即①微裂隙扩展阶段、②层间错动-局部裂隙贯通阶段、③下部岩体弯曲阶段、④上部岩体倾倒破坏阶段。 展开更多

关键词 汶川地震 陡倾顺层软硬互层斜坡 三维离散元 动力响应 失稳机理

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新型四相平板式TFPM自定位力矩研究

9

作者 韩康 史仪凯 +2 位作者 苏士斌 崔田田 马艳 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第2期169-172,共4页

针对横向磁场永磁电机(TFPM)普遍存在的自定位力矩大的问题,提出了一种新型四相平板式TFPM结构。利用ANSYS三维电磁场单元对电机模型的自定位力矩进行有限元分析,得到电机单相自定位力矩随转子旋转角度的变化曲线。通过傅里叶变换求得... 针对横向磁场永磁电机(TFPM)普遍存在的自定位力矩大的问题,提出了一种新型四相平板式TFPM结构。利用ANSYS三维电磁场单元对电机模型的自定位力矩进行有限元分析,得到电机单相自定位力矩随转子旋转角度的变化曲线。通过傅里叶变换求得到使电机总体自定位力矩最小的定子错开角度,绘制了这种情况下电机总体自定位力矩变化曲线。对样机的单相与整体自定位力矩的最大值进行了测量,实验结果表明:四相定子依次错开45°电角度时电机整体自定位力矩峰值明显降低。 展开更多

关键词 横向磁场 永磁电机 三维电磁场 有限元分析 自定位力矩 定子错开角度

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强震作用下中倾外层状岩质边坡动力失稳机理研究 被引量：5

10

作者 李萌 巨能攀 +2 位作者 邓天鑫 蒋彦彬 赖若帆 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期117-122,共6页

中倾外层状岩质边坡在静力条件下的稳定性一般较好,但是在对"5·12"汶川地震中失稳边坡调查的过程中,却发现了大量的中倾外层状岩质边坡动力失稳案例。为了得出该类型斜坡动力变形失稳机理,采用三维离散元数值模拟技术,... 中倾外层状岩质边坡在静力条件下的稳定性一般较好,但是在对"5·12"汶川地震中失稳边坡调查的过程中,却发现了大量的中倾外层状岩质边坡动力失稳案例。为了得出该类型斜坡动力变形失稳机理,采用三维离散元数值模拟技术,对该类型边坡在地震作用下失稳机理进行数值模拟。结果表明:在地震荷载作用下,坡表各监测点PGA放大系数随高程增加呈现非线性增大且均大于1。在边坡水平剖面上PGA放大系数先增大,在距坡表50 m后逐渐降低;而竖直剖面上PGA放大系数在1/2高度下整体变化不大,超过该高度其急剧增大。地震作用下整个边坡的失稳机理为:边坡顶部优势层面逐渐张开,缓倾坡外的结构面发生剪切变形;随着变形的发展,坡体上部拉张裂缝向深处扩展,坡内锁固段岩层被破坏,控制性结构面贯通;滑坡沿贯通滑面快速滑下,摧毁坡脚铁路线并堵塞河道,整个边坡发生拉裂-滑移-剪断型失稳破坏。研究成果为类似地区的边坡工程地震失稳分析提供参考和依据。 展开更多

关键词 汶川地震 层状岩质边坡 工程地质 三维离散元 失稳机理 边坡震前概化模型 地质灾害防治 汶川地震天然波

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土工格栅加固铁路道砟的颗粒离散元模拟研究

11

作者 班鹰 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2016年第4期50-53,59,共5页

研究目的:道砟是有砟轨道的关键构成,其变形累积将直接造成轨道的下沉破坏。随着列车运行速度的提高,道砟的变形对有砟轨道的行车安全性、舒适性和轨道养护维修工作量的影响也越来越大。因此,开展高速铁路道砟变形机理的研究具有重要意... 研究目的:道砟是有砟轨道的关键构成,其变形累积将直接造成轨道的下沉破坏。随着列车运行速度的提高,道砟的变形对有砟轨道的行车安全性、舒适性和轨道养护维修工作量的影响也越来越大。因此,开展高速铁路道砟变形机理的研究具有重要意义。近年来,一些学者开始将土工格栅应用到铁路道砟的加固中,用以减小铁路道砟的沉降变形,但总体来说还不够成熟和完善。为进一步研究铁路道砟的变形机理及土工格栅加固铁路道砟的效果,本文以铁路道砟为研究对象,建立土工格栅加固铁路道砟的三维颗粒离散元模型,进行循环荷载作用下的数值试验,分别研究土工格栅不同安设位置、不同刚度以及不同网格尺寸对铁路道砟加固效果的影响。研究结论:(1)土工格栅加固铁路道砟效果明显,能够有效减小铁路道砟的沉降变形;(2)土工格栅安设位置不同,其加固效果也不同,当土工格栅距离模型箱底面100 mm时效果最好;(3)随着土工格栅刚度的增大,道砟的沉降变形逐渐减小,但当刚度增大到一定值后,对减小道砟沉降的作用有限;(4)土工格栅网格尺寸对铁路道砟加固效果有明显影响,但这种影响不是单调的,即存在一个合理的土工格栅网格尺寸使其加固铁路道砟的效果最好;(5)该研究成果对深入理解铁路道砟的沉降机理及土工格栅在铁路道砟加固中的应用均具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 铁路道砟 土工格栅 三维离散元 加固效果

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