基于超对偶数微分的无约束应力更新算法

1

作者 路德春 石安毓 +1 位作者 周鑫 杜修力 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第6期1113-1122,共10页

加卸载判断和繁琐的解析求导运算一直是制约先进弹塑性模型数值应用的瓶颈问题。研究提出一种基于超对偶数微分方法的无约束应力隐式更新算法,有效解决了上述计算难点。针对加卸载判断问题,新算法利用光滑函数代替弹塑性本构方程组中的K... 加卸载判断和繁琐的解析求导运算一直是制约先进弹塑性模型数值应用的瓶颈问题。研究提出一种基于超对偶数微分方法的无约束应力隐式更新算法,有效解决了上述计算难点。针对加卸载判断问题,新算法利用光滑函数代替弹塑性本构方程组中的Karush-Kuhn-Tucker条件,将受不等式约束的非线性应力积分方程组问题,转化为无约束的最小化问题,计算时无需加卸载判断。针对导数计算问题,新算法利用超对偶数微分方法代替解析求导,获得光滑函数的1阶导数以及塑性势函数的1阶和2阶导数,用于构造非线性计算的迭代公式,以保证局部应力更新迭代和全局平衡迭代的二次收敛速度。数值算例表明,相较于其它数值微分方法,超对偶数微分方法不受截断误差和减法消去误差影响,计算结果等同于解析求导。最后,基于所提算法编写了光滑莫尔库仑塑性模型的UMAT子程序,并通过3个典型边值问题的数值分析,验证了算法的有效性和收敛性速度。 展开更多

关键词 应力更新算法 塑性模型 超对偶数数值微分 一致性切线刚度矩阵 有限元法

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试验方法对锈蚀钢筋混凝土黏结性能影响的数值模拟研究

2

作者 吴洁琼 张子建 +1 位作者 金浏 杜修力 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第6期70-83,共14页

为探究不同试验方法对锈蚀钢筋与混凝土黏结性能的影响,对拉拔试验和梁式试验开展数值模拟研究,分别建立对应的拉拔模型和梁模型,分析受拉钢筋非均匀锈蚀和约束条件(厚径比和箍筋约束情况)对黏结性能的影响。在数值模型中,通过对受拉筋... 为探究不同试验方法对锈蚀钢筋与混凝土黏结性能的影响,对拉拔试验和梁式试验开展数值模拟研究,分别建立对应的拉拔模型和梁模型,分析受拉钢筋非均匀锈蚀和约束条件(厚径比和箍筋约束情况)对黏结性能的影响。在数值模型中,通过对受拉筋及其周围混凝土的精细化建模来模拟机械咬合力,通过面面接触来反映摩擦力,忽略化学胶结力,考虑到受拉钢筋横截面的锈蚀非均质性,采用两阶段数值分析方法,即先通过施加强制位移模拟锈蚀对钢筋混凝土界面的影响,然后再分析锈蚀试件的黏结性能。研究表明:试验方法对锈蚀试件的破坏模式和黏结应力-滑移曲线有显著影响。梁模型和拉拔模型在发生黏结破坏时均会加深和加宽原有锈胀裂缝,但梁模型还会产生贯穿黏结区的斜向裂缝;拉拔模型的黏结强度和下降段斜率明显大于梁模型;箍筋约束情况对梁模型和拉拔模型黏结强度的影响差别不大,而厚径比由2.0增加到3.5,3%锈蚀率时梁模型和拉拔模型黏结强度分别增加了16%和32%。通过与试验结果对比证明了上述数值模型的合理性,并进一步建立了不同试验方式下黏结强度归一化模型。黏结强度归一化模型计算结果与数值模拟结果吻合较好,验证了所提出归一化模型的可靠性。 展开更多

关键词 试验方式 梁模型 拉拔模型 破坏模式 黏结应力-滑移曲线 数值模拟

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采用不同辐射传热模型模拟氧化镓单晶生长热场的对比研究

3

作者 殷长帅 孟标 +3 位作者 梁康 崔翰文 刘胜 张召富 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第3期386-395,共10页

采用导模法(EFG法)生长高质量的氧化镓单晶时,炉内的辐射传热对晶体生长过程中的温场分布、应力分布等具有显著的影响。本文采用Rosseland方法、P1近似方法、离散坐标法(DOM)等3种不同辐射模型,对生长氧化镓单晶的三维热场分布进行有限... 采用导模法(EFG法)生长高质量的氧化镓单晶时,炉内的辐射传热对晶体生长过程中的温场分布、应力分布等具有显著的影响。本文采用Rosseland方法、P1近似方法、离散坐标法(DOM)等3种不同辐射模型,对生长氧化镓单晶的三维热场分布进行有限元分析,采用热弹性应力模型分析求解晶体在不同热通量下的应力分布情况。数值模拟结果表明,采用不同辐射模型计算的热场存在明显差异:在相同的加热功率下,Rosseland辐射模型的固液界面温度梯度最小,DOM方法具有最大的温度梯度;在相同热通量下,DOM辐射模型在冷却初期表现出最高的热应力,而Rosseland模型在冷却的最后阶段热应力最高;在不同的热通量条件下,Rosseland辐射模型的应力和温度变化最显著。该研究工作为氧化镓和其他相关单晶材料的生长热场设计提供一定的理论指导。 展开更多

关键词 导模法 氧化镓 辐射模型 热场 数值模拟 应力

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基于改进组合弹簧模型的矿井地应力场计算方法 被引量：2

4

作者 赵毅鑫 赵良辰 +3 位作者 杨东辉 边华 杨哲 宫智馨 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第1期99-112,共14页

地应力场是影响围岩稳定性的重要因素,准确反演计算地应力场是采矿工程设计中的难点。结合布尔台矿Kaiser法实测地应力数据,提出了一种基于改进组合弹簧模型的地应力场计算方法,并与侧压系数法、经典组合弹簧模型法等的结果和实测值进... 地应力场是影响围岩稳定性的重要因素,准确反演计算地应力场是采矿工程设计中的难点。结合布尔台矿Kaiser法实测地应力数据,提出了一种基于改进组合弹簧模型的地应力场计算方法,并与侧压系数法、经典组合弹簧模型法等的结果和实测值进行了对比。利用FLAC^(3D)研究了不同侧向应力边界条件下布尔台矿42105工作面矿压显现规律,并与实测矿压数据进行了对比分析。研究结果表明:所提出方法计算的应力场与实测值间主应力均方根平均误差均值为1.831,较其他反演计算方法降低了14.6%~42.2%;对称平均绝对百分比误差均值为19.45%,较其他反演计算方法降低了3.4%~36.9%。将该方法计算的应力作为应力边界时,模拟得到的支撑力与实测数据间的均方根误差的平均值为66.55,相较于侧压系数法降低了7.75%,相较于经典组合弹簧模型法降低了32.45%;对称平均绝对百分比误差的平均值为15.75%,相较于侧压系数法降低了6.61%,相较于经典组合弹簧模型法降低了20.67%。因此,该方法能够较准确计算地应力场并为精准模拟矿压规律提供新的应力边界施加方法的参考。 展开更多

关键词 Kaiser法 地应力反演 组合弹簧模型 克里金插值 数值模拟

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阀体偏心沉割槽对滑阀阀芯径向不平衡力的影响 被引量：2

5

作者 石红 董小倩 +2 位作者 钱锦远 金志江 林振浩 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第8期1406-1414,共9页

滑阀流道呈现一种非对称且变化的复杂流道,阀内形成湍流流动,致使阀芯表面受到不均匀压力作用,形成不平衡力,导致阀芯出现倾斜,增加阀芯卡滞的风险,影响滑阀正常工作。针对这个问题,研究了阀体偏心沉割槽对滑阀阀芯径向不平衡力的影响... 滑阀流道呈现一种非对称且变化的复杂流道,阀内形成湍流流动,致使阀芯表面受到不均匀压力作用,形成不平衡力,导致阀芯出现倾斜,增加阀芯卡滞的风险,影响滑阀正常工作。针对这个问题,研究了阀体偏心沉割槽对滑阀阀芯径向不平衡力的影响。首先,简化了滑阀流道模型,采用数值模拟方法建立了滑阀瞬态流动分析模型;然后,基于伯努利效应,分析了不同偏心沉割槽时阀芯表面不均匀压力分布规律;最后,获取了不平衡力计算公式,研究了不同沉割槽偏心距对阀内流动特性、阀芯表面受力及径向不平衡力的影响。研究结果表明:采用偏心沉割槽结构减缓了出口段阀芯下表面区域的湍流程度,有效降低了阀芯径向不平衡力的大小;沉割槽偏心距为1.92 mm时,阀芯受到的不平衡力最小,相对于无偏心沉割槽,径向不平衡力在开度为0.5 mm时减小了77.63%,开度为1.5 mm时减小了50.18%,有效减缓了阀芯的倾斜程度。该研究结果对阀体沉割槽设计及阀芯不平衡力抑制方法的研究具有一定参考价值。 展开更多

关键词 滑阀阀芯 滑阀流道模型 数值模拟方法 偏心沉割槽 径向不平衡力 阀内流动特性 沉割槽偏心距 阀芯表面受力

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圆环非线性恢复力的梁约束模型建模

6

作者 韩文举 陆泽琦 +1 位作者 牛牧青 陈立群 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期604-611,共8页

圆环隔振器是一种以圆环结构为基础的非线性隔振器,圆环结构在压缩变形过程中会受到压力和环面拉伸的耦合作用,从而产生非线性恢复力,对圆环结构非线性恢复力的精确建模是研究隔振器性能的关键。将圆环结构等分为多段曲梁,利用梁约束模... 圆环隔振器是一种以圆环结构为基础的非线性隔振器,圆环结构在压缩变形过程中会受到压力和环面拉伸的耦合作用,从而产生非线性恢复力,对圆环结构非线性恢复力的精确建模是研究隔振器性能的关键。将圆环结构等分为多段曲梁,利用梁约束模型对每段曲梁建立计及几何非线性的力-位移关系模型,结合曲梁间的力传递关系和几何约束关系,建立了圆环整体在压缩过程中的非线性恢复力模型,并计算了圆环变形过程中所有分段点处的正应力。通过电子伺服疲劳试验机对圆环结构在压缩过程中的恢复力进行了测量,验证了梁约束模型的建模精度。研究结果表明,利用梁约束模型可以表征圆环结构非线性恢复力特性,其建模精度与椭圆积分法相当,而模型表达式和求解过程都比椭圆积分法简洁。圆环在压缩量最大时正应力最大,此时最大正应力在圆环的上下端点。梁约束模型的建模精度随着分段数的增加而提高,当分段数大于12时,梁约束模型的恢复力计算误差小于2%。 展开更多

关键词 圆环隔振器 非线性恢复力 梁约束模型 最大正应力 椭圆积分法

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光伏多晶硅定向凝固不平衡散热的数值研究与实验

7

作者 朱徐立 谢连发 +1 位作者 黄丹辉 陈民恺 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期30-36,共7页

定向凝固是物理法提纯光伏多晶硅的重要工艺方法。为改进传统定向凝固一维散热产生较大热应力和应变的缺点,提出一种新型不平衡散热结构和工艺方案,利用特定热阻设计和散热通道来降低热应力和应变。采用ProCAST软件对一维散热与不平衡... 定向凝固是物理法提纯光伏多晶硅的重要工艺方法。为改进传统定向凝固一维散热产生较大热应力和应变的缺点,提出一种新型不平衡散热结构和工艺方案,利用特定热阻设计和散热通道来降低热应力和应变。采用ProCAST软件对一维散热与不平衡散热进行三维数值建模,通过对比表明,不平衡散热方案较一维散热,热应力平均降幅可达52.56%,平均凝固速率增长20.67%,凝固时间减少17.10%,并且能在非一维温度场中保持相变界面的稳定。采用YITIPV型真空铸锭炉和3303工业硅原料,进行大尺寸铸锭(1 m×1 m×0.3 m)对照实验。实验证明,不平衡散热方案可以提高凝固速率和成品质量,制备的硅锭顶部更平整,实际总凝固时间减少15.75%,提纯单位重量硅的能耗降低17.86%,铸锭裂纹更少,有效体积更大。样片分析还表明,硅片平均电阻率提高7.86%,B、P、Al三种元素的杂质含量分别降低了28.6%、15.2%和83.3%。实验不但证实了不平衡散热结构和工艺的有效性,也验证了数值模型的适配性。该新型结构和工艺提高了铸锭质量和生产效率,降低了裂锭风险和成本,具备推广应用价值。 展开更多

关键词 多晶硅 定向凝固 不平衡散热 热应力 数值建模

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地应力测量的应力恢复法试验和数值模拟研究 被引量：18

8

作者 靳晓光 王兰生 李天斌 《成都理工学院学报》 CSCD 1999年第3期287-290,共4页

在传统应力恢复法基本原理的基础上，提出了改进的应力恢复法。通过室内试验求出了改进应力恢复法的关键系数——应力等效系数，并运用数值模拟进行检验，同时分析了其影响因素及影响程度。通过现场实践，证明了改进应力恢复法的可行性... 在传统应力恢复法基本原理的基础上，提出了改进的应力恢复法。通过室内试验求出了改进应力恢复法的关键系数——应力等效系数，并运用数值模拟进行检验，同时分析了其影响因素及影响程度。通过现场实践，证明了改进应力恢复法的可行性和正确性，具有重要的理论意义和实用价值。 展开更多

关键词 应力恢复法 数值模拟 地应力测量 岩体应力

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断裂物理力学性质对其附近地应力场的影响 被引量：21

9

作者 苏生瑞 朱合华 +1 位作者 王士天 STEPHANSSON Ove 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期655-658,共4页

应用离散元方法,分别研究了断裂刚度、内摩擦角、内聚力和几何形态等对其附近地应力场的影响。结果表明:这些因素对断裂附近的地应力场均有不同程度的影响,能造成主应力方位和量值发生变化;这种变化主要限于断裂附近一定距离内,远离断裂... 应用离散元方法,分别研究了断裂刚度、内摩擦角、内聚力和几何形态等对其附近地应力场的影响。结果表明:这些因素对断裂附近的地应力场均有不同程度的影响,能造成主应力方位和量值发生变化;这种变化主要限于断裂附近一定距离内,远离断裂,逐渐趋于与区域应力场一致;断层附近应力方位变化的幅度和发生变化的范围,是因断层的力学性质及几何形态等的不同而不同。认为断层的内摩擦角(φ)对断层附近应力方位变化的范围和幅度影响最大。 展开更多

关键词 断裂物理力学 地应力场 断裂构造 应力变化 边界条件 离散单元法 可变形块体

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生物多孔介质热风干燥数学模型及数值模拟 被引量：21

10

作者 王会林 卢涛 姜培学 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第20期325-333,共9页

为了研究生物多孔介质在热风干燥过程中的热质传递机理以及其内部应力应变分布规律,根据生物多孔介质中温度、水分及应力之间复杂的耦合关系,基于菲克扩散定律、傅立叶导热定律和热弹性力学理论,建立了对流干燥条件下,含湿多孔介质内部... 为了研究生物多孔介质在热风干燥过程中的热质传递机理以及其内部应力应变分布规律,根据生物多孔介质中温度、水分及应力之间复杂的耦合关系,基于菲克扩散定律、傅立叶导热定律和热弹性力学理论,建立了对流干燥条件下,含湿多孔介质内部传热传质过程热-湿-力双向耦合的数学模型。采用有限差分法编制相应的计算程序,对其进行数值计算,数值结果与马铃薯和胡萝卜对流干燥试验结果之间的相对误差均小于5%;进一步分析了干燥特性曲线,以及温度、干基含水率和应力应变的时空分布;最后分析了风温、风速等干燥条件以及多孔介质厚度对干燥过程的影响,结果表明:在一定试验条件下,风温越高,风速越大,切片厚度越薄,干燥时间越短。研究为改善生物多孔介质热质传递现象物理机理的理解提供参考。 展开更多

关键词 干燥 数值方法 耦合 传热传质 应力-应变 数值模拟

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玉米收获机车架应力及模态数值模拟焊点模型优选 被引量：10

11

作者 姚艳春 宋正河 +3 位作者 杜岳峰 毛恩荣 赵雪彦 张万昊 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第24期50-58,共9页

玉米收获机车架作为一种典型的薄壁焊合结构,各结构件主要通过焊接关系连接,该文针对车架有限元建模分析中焊点连接关系复杂、不同焊点模型引起数值模拟精度差异的问题,以提高车架有限元建模准确性与计算精度为目标,研究不同焊点模型对... 玉米收获机车架作为一种典型的薄壁焊合结构,各结构件主要通过焊接关系连接,该文针对车架有限元建模分析中焊点连接关系复杂、不同焊点模型引起数值模拟精度差异的问题,以提高车架有限元建模准确性与计算精度为目标,研究不同焊点模型对收获机械车架有限元计算精度的影响。首先,研究了有限元建模中常用4种不同焊点模型的构造机理与数学描述,并分别建立了4种焊点的车架有限元分析模型,计算静态加载下不同焊点模型车架的应力分布;其次,设计了玉米收获机车架应变试验,得到不同测点的应力分布规律。通过对比分析仿真与试验数据得出:采用RBAR(rigid-bar)焊点模型计算结果与试验结果吻合,相关系数为0.993 2,较适合模拟计算应力-应变模式的静态工况。通过Block Lanzcos算法计算不同焊点模型的车架模态振动频率与振型,获取不同焊点模型对车架频率和振型的影响规律,得出采用ACM2(area contact model 2)焊点模型的计算结果与二阶四面体单元计算结果相关性较高,相关系数为0.995 9。综合考虑不同焊点模型的适用性与建模效率得出:对于应力-应变模式的静态分析,建议采用RBAR焊点模型;对于模态分析模式的车架动态振动特性分析,建议采用ACM2焊点模型。研究结果为收获机械焊接结构件的有限元建模方法、焊点模型的选用以及提高数值模拟精度和建模效率等问题提供依据。 展开更多

关键词 模型 有限元分析 应变 焊点 数值模拟 应力 模态振动频率 车架

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用DQM求解成层地基一维非线性固结问题 被引量：15

12

作者 陈仁朋 周万欢 +1 位作者 王宏志 陈云敏 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期310-315,329,共7页

由于多层地基的一维非线性固结问题求解的复杂性,其解析解很难求得。本文基于Davis和Raymond一维非线性固结理论,利用DQM(DifferentialQuadratureMethod)推导了初始有效应力沿深度变化、任意边界条件、任意荷载作用下成层地基一维非线... 由于多层地基的一维非线性固结问题求解的复杂性,其解析解很难求得。本文基于Davis和Raymond一维非线性固结理论,利用DQM(DifferentialQuadratureMethod)推导了初始有效应力沿深度变化、任意边界条件、任意荷载作用下成层地基一维非线性固结的统一表达式,求得了孔压、有效应力和平均固结度的解答。通过解的收敛性分析讨论了DQM解的有效性。由于DQM解对于固结问题各种复杂条件具有统一的矩阵表达式,更便于编程计算和工程应用。最后,用本文解答对三层地基一维非线性固结问题进行了讨论。 展开更多

关键词 多层地基 一维非线性固结 DQM解

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基于LS-DYNA的圆锯片切割石材数值仿真研究 被引量：6

13

作者 姚涛 段国林 高扬 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第6期884-887,共4页

针对圆锯片切割石材的复杂非线性动力学行为,依据硬脆材料断裂机理,基于ANSYS/LS-DYNA建立了锯片-石材切割系统的有限元仿真分析模型。动态模拟了切割过程中石材锯路的生成以及石材颗粒的断裂、破坏过程,模型采用对称罚函数接触算法和... 针对圆锯片切割石材的复杂非线性动力学行为,依据硬脆材料断裂机理,基于ANSYS/LS-DYNA建立了锯片-石材切割系统的有限元仿真分析模型。动态模拟了切割过程中石材锯路的生成以及石材颗粒的断裂、破坏过程,模型采用对称罚函数接触算法和动力学方程的显式中心差分求解方法,并基于LS-PREPOSTD后处理获得加工系统的动力学响应。结果显示了不同切割时刻锯片表面和石材内部的应力分布情况,能够直观形象地确定模型最先破坏的区域,揭示了石材微观破碎、裂纹生成及成屑机理。仿真结果证明了建模方法的可行性与正确性。 展开更多

关键词 数值方法 模型 有限元法 动力学响应 应力

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点火过程中粒状发射药药床应力研究进展 被引量：4

14

作者 张艳明 罗兴柏 +2 位作者 甄建伟 陈言坤 朱艳辉 《中国测试》 CAS 北大核心 2014年第S1期109-113,共5页

发射药在炮膛内的挤压破碎是发射药自身力学性能和膛内所受力学环境共同作用的结果,研究发射药在炮膛内的应力变化规律对于发射药的挤压破碎具有重要意义。该文综述国内外研究人员研究发射药药床应力的试验方法、数值仿真及理论模型等... 发射药在炮膛内的挤压破碎是发射药自身力学性能和膛内所受力学环境共同作用的结果,研究发射药在炮膛内的应力变化规律对于发射药的挤压破碎具有重要意义。该文综述国内外研究人员研究发射药药床应力的试验方法、数值仿真及理论模型等手段。最后提出现有理论存在的不足之处以及需要进一步研究的内容。 展开更多

关键词 发射药床 应力 试验方法 数值仿真 理论模型

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丽江地震区应力场研究 被引量：7

15

作者 苏生瑞 王运生 王士天 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期57-64,共8页

通过现场调查工作,研究了丽江地区主要活动断裂的特征及现代活动性,分析了该地区构造应力场演化历史及现今构造应力场特征,探讨了丽江地震产生的机制,然后用离散元方法对该地区现今应力场进行了二维模拟,并进而深化了对丽江地震区应力... 通过现场调查工作,研究了丽江地区主要活动断裂的特征及现代活动性,分析了该地区构造应力场演化历史及现今构造应力场特征,探讨了丽江地震产生的机制,然后用离散元方法对该地区现今应力场进行了二维模拟,并进而深化了对丽江地震区应力场的认识。丽江地区处于川滇菱形断块的西南部,巨甸—九子海断块二级断块中的玉龙雪山—九子海三级断块上,该断块介于近南北向的楚波—白汉场断裂、北东走向丽江—小金河断裂和北西向中甸—永胜断裂之间,平面上成一顶角向东的三角形。在近南北向现今应力场的作用下,北东向的丽江—小金河断裂左旋走滑,北西向的中甸—永胜断裂右旋走滑,使两者所夹持的巨甸—九子海断块的主体部分发生向西的位移,在两者的复合部位,即断块的尖端附近,形成了局部的近东西向的拉张应力环境,从而使处于该部位的南北向玉龙雪山东麓断裂于1996年2月3日因发生了正断错动而导致了7.0级地震的发生。该地震后第三天,在其震中的正南方又发生了一次6.0级余震,其地震破裂是由北向南的一种撕裂,进而说明,本次地震的发生是由于玉龙雪山东麓断裂与中甸—永胜断裂复合部位拉张应力的强烈集中造成的。 展开更多

关键词 丽江地震区 应力场 地震机制 活动断裂 离散元数值模拟

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现浇混凝土楼板设计施工过程中的裂缝控制 被引量：30

16

作者 李东 连之伟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期751-754,共4页

针对现浇混凝土楼板在施工过程中混凝土尚未硬化达到28天龄期设计强度时常出现的一些贯穿裂缝,基于数值模拟计算,探讨了该现象出现的原因,分析对比了控制出现裂缝的技术措施,指出水泥水化热及失水干缩造成的影响不容忽略.研究结果可供... 针对现浇混凝土楼板在施工过程中混凝土尚未硬化达到28天龄期设计强度时常出现的一些贯穿裂缝,基于数值模拟计算,探讨了该现象出现的原因,分析对比了控制出现裂缝的技术措施,指出水泥水化热及失水干缩造成的影响不容忽略.研究结果可供这类结构的设计与施工参考,并希望对设计与施工技术规范的发展有一新的认识. 展开更多

关键词 混凝土 楼板 裂缝控制 现浇混凝土

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基于数值建模方法的弹塑性固结问题解耦研究 被引量：6

17

作者 程涛 王靖涛 晏克勤 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期582-586,共5页

研究了弹塑性固结问题的解耦方法。首先,在数值建模方法下得出土的弹塑性本构关系,推导了两类问题下的应力-应变关系统一矩阵式,并将数值建模方法与Biot固结理论相结合,建立了基于此本构关系的固结问题控制方程的增量形式。考虑应力路... 研究了弹塑性固结问题的解耦方法。首先,在数值建模方法下得出土的弹塑性本构关系,推导了两类问题下的应力-应变关系统一矩阵式,并将数值建模方法与Biot固结理论相结合,建立了基于此本构关系的固结问题控制方程的增量形式。考虑应力路径的影响,讨论了此类液-固耦合问题的解耦条件,导出了在该条件下的扩散方程和非耦合控制方程,并编制有限元程序计算了两个典型算例,通过对比分析表明,该方法简单合理,能考虑剪胀性对固结规律的影响。 展开更多

关键词 数值建模方法 固结 应力路径 本构关系 液-固耦合 解耦 增量扩散方程 剪胀性

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垂线偏差的确定方法及精度分析 被引量：8

18

作者 张永毅 张兴福 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2016年第5期395-399,429,共6页

基于美国GSVS2011计划完成的高精度GNSS水准数据及垂线偏差数据,研究确定地面垂线偏差的数值拟合法、GNSS水准法、地球重力场模型法和基于移去恢复技术的数值拟合法等方法的精度。结果表明,数值拟合法、地球重力场模型法和基于移去恢复... 基于美国GSVS2011计划完成的高精度GNSS水准数据及垂线偏差数据,研究确定地面垂线偏差的数值拟合法、GNSS水准法、地球重力场模型法和基于移去恢复技术的数值拟合法等方法的精度。结果表明,数值拟合法、地球重力场模型法和基于移去恢复技术的数值拟合法都具有较好的精度,其中Biharmonic(v4)直接拟合法效果较好,移去恢复技术能在一定程度上提高数值拟合精度,而GNSS水准法精度相对较差。 展开更多

关键词 垂线偏差 数值拟合法 GNSS水准法 地球重力场模型法 移去恢复技术

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基于局部应力应变法的桥式起重机用钢丝绳疲劳寿命估算 被引量：9

19

作者 熊伟红 向晓东 喻青 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第1期47-50,共4页

为保证桥式起重机的提升作业安全性,以32t×42 m双梁桥式起重机用钢丝绳为研究对象,采用局部应力应变法估算其承载从自由状态到额定载荷的两个载荷步时的疲劳寿命。通过有限元数值算法得到钢丝绳的应力分布,由此确定可能发生疲劳破... 为保证桥式起重机的提升作业安全性,以32t×42 m双梁桥式起重机用钢丝绳为研究对象,采用局部应力应变法估算其承载从自由状态到额定载荷的两个载荷步时的疲劳寿命。通过有限元数值算法得到钢丝绳的应力分布,由此确定可能发生疲劳破坏的危险部位在钢丝绳与绳芯接触处,应力大小为1 060.3 MPa,寿命为7 233.6次。根据Manson-Coffin公式,通过平均应力修正,得到基于局部应力应变法的疲劳寿命计算模型,计算得到疲劳寿命为7 937.4次,与有限元数值算法得到的寿命相差8.87%,阐明了局部应力应变法估算钢丝绳疲劳寿命的可行性。 展开更多

关键词 钢丝绳 疲劳寿命 局部应力应变法 有限元

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绿泥石片岩隧洞大变形特征及控制措施--以滇中引水工程香炉山隧洞为例 被引量：5

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作者 刘海明 成远登 +3 位作者 吴永红 张雨霆 丁文云 王忠伟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2022年第12期42-48,55,共8页

为进一步掌握深埋软岩隧洞开挖过程中大变形规律,依托在建滇中引水工程香炉山隧洞绿泥石片岩段,运用有限差分软件FLAC^(3D),对比分析软岩隧洞更为适用的本构模型;并采用预留核心土台阶开挖法(工况1)、单侧壁导坑法(工况2)和中隔壁开挖法... 为进一步掌握深埋软岩隧洞开挖过程中大变形规律,依托在建滇中引水工程香炉山隧洞绿泥石片岩段,运用有限差分软件FLAC^(3D),对比分析软岩隧洞更为适用的本构模型;并采用预留核心土台阶开挖法(工况1)、单侧壁导坑法(工况2)和中隔壁开挖法(工况3)对大变形的控制效果进行对比分析。结果表明:采用Hoek-Brown(H-B)应变软化模型得到拱顶最大沉降大于理想弹塑性模型的计算结果,与实际沉降误差为9.3%;工况1及工况3对拱顶沉降的控制相较于工况2减少了20%左右,工况3对拱腰及拱墙的收敛变形相较于工况1和工况2得到明显控制。从大变形控制效果和塑性区分布来看,采用中隔壁开挖法可有效减小隧洞绿泥石片岩段的变形。 展开更多

关键词 绿泥石片岩 应变软化模型 高地应力 大变形 数值模拟 开挖工法

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