本文關(guān)鍵詞：一種有限元轉(zhuǎn)化為顆粒離散元的方法及其應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 數(shù)值方法 有限元 顆粒離散元 耦合轉(zhuǎn)化模型 漸進破壞

【摘要】：為了充分發(fā)揮有限元與顆粒離散元各自的優(yōu)勢,提出了一種由有限元轉(zhuǎn)化為顆粒流的方法。數(shù)值模型首先用較粗的有限元網(wǎng)格進行離散,并在單元上引入連續(xù)介質(zhì)本構(gòu)模型。力學(xué)計算開始后,實時跟蹤各單元的應(yīng)力狀態(tài)。一旦某單元的應(yīng)力滿足Mohr-Coulomb準則或最大拉應(yīng)力準則,刪除該單元,同時創(chuàng)建具有一定數(shù)目、隨機分布且微嵌入的顆粒簇。其后,該單元所在區(qū)域的非連續(xù)變形及失穩(wěn)斷裂由顆粒簇演化獲得。各顆粒的質(zhì)量、材料參數(shù)、速度、位移、接觸力等信息根據(jù)插值從有限元單元中繼承。為了實現(xiàn)有限元與顆粒流接觸面的耦合計算,引入了點-棱(二維)及點-面(三維)接觸模型,通過法向及切向彈簧實現(xiàn)接觸力的計算。顆粒球與有限元板的碰撞分析、單軸壓縮、巖石切割等案例展示了上述方法的精確性及合理性。
【作者單位】： 中國科學(xué)院力學(xué)研究所流固耦合系統(tǒng)力學(xué)重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 數(shù)值方法 有限元 顆粒離散元 耦合轉(zhuǎn)化模型 漸進破壞
【基金】：國家科技支撐計劃(No.2012BAK10B00)資助 國家自然科學(xué)基金青年基金項目(No.11302230)資助
【分類號】：TU45
【正文快照】： 1引言地質(zhì)災(zāi)害的形成過程是地質(zhì)體從連續(xù)介質(zhì)到非連續(xù)介質(zhì)的漸進破壞過程。地質(zhì)體內(nèi)部裂紋的萌生、擴展、交匯、貫通,表征了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展演化的不同階段[1]。地質(zhì)體中多裂紋擴展過程的數(shù)值模擬是當前國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的研究熱點及難點。其中,有限元法及離散元法是兩類主要的數(shù)值模

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱涵成;韓文喜;陳超;;砂巖常規(guī)三軸的顆粒流數(shù)值模擬[J];地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護;2013年03期

2 顏敬;曾亞武;高睿;杜欣;;無黏結(jié)材料顆粒流模型的宏細觀參數(shù)關(guān)系研究[J];長江科學(xué)院院報;2012年05期

3 吳紋達;周文斌;;基于顆粒流的粒狀巖土材料高應(yīng)力破碎分析[J];三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年05期

4 曹宇春;周健;;軟土地基上填土土坡滑動顆粒流模擬[J];浙江科技學(xué)院學(xué)報;2006年01期

5 劉先珊;董存軍;;三維顆粒流數(shù)值模型的膠結(jié)砂巖力學(xué)特性[J];重慶大學(xué)學(xué)報;2013年02期

6 成國文;赫建明;李曉;狄?guī)妥?李守定;;土石混合體雙軸壓縮顆粒流模擬[J];礦冶工程;2010年04期

7 李博;蔡袁強;郭林;;三維空心扭剪試驗的顆粒流模擬關(guān)鍵技術(shù)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2014年S1期

8 姚濤;任偉;闕坤生;王運棟;;大理巖三軸壓縮試驗的顆粒流模擬[J];土工基礎(chǔ);2012年02期

9 孟京京;曹平;張科;譚鵬;;基于顆粒流的平臺圓盤巴西劈裂和巖石抗拉強度[J];中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年06期

10 賈敏才;王磊;周健;;干砂強夯動力特性的細觀顆粒流分析[J];巖土力學(xué);2009年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 孟云偉;柴賀軍;;顆粒流離散元在滑坡運動過程模擬中的應(yīng)用[A];第一屆中國水利水電巖土力學(xué)與工程學(xué)術(shù)討論會論文集（上冊）[C];2006年

2 張家銘;任永強;;基于三維顆粒流理論的混合土體力學(xué)參數(shù)反演研究[A];顆粒材料計算力學(xué)研究進展[C];2012年

3 郭海慶;李志剛;;粒徑在顆粒流標定過程中對邊坡巖土體細觀參數(shù)的影響研究[A];中國計算力學(xué)大會'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計算力學(xué)學(xué)術(shù)會議（SCCM8）論文集[C];2010年

4 孫其誠;王光謙;;斜面顆粒流的離散元模擬[A];中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會2008防災(zāi)減災(zāi)論壇論文集[C];2008年

5 馬宗源;徐清清;黨發(fā)寧;;碎石土地基動力夯實的顆粒流離散元數(shù)值分析[A];第21屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅰ冊[C];2012年

6 張敏思;王述紅;侯佳男;郭牡丹;楊勇;;含孔洞節(jié)理巖體損傷破壞過程的顆粒流數(shù)值模擬[A];自主創(chuàng)新與持續(xù)增長第十一屆中國科協(xié)年會論文集（1）[C];2009年

7 尹小濤;鄭宏;王水林;李春光;嚴成增;;基于顆粒流數(shù)值實驗的碎石含量和尺寸對碎石土邊坡穩(wěn)定性影響機制研究[A];顆粒材料計算力學(xué)研究進展[C];2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 曾遠;土體破壞細觀機理及顆粒流數(shù)值模擬[D];同濟大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 廖靜薇;基于顆粒流強度折減法的粉質(zhì)粘土邊坡穩(wěn)定性分析[D];重慶大學(xué);2014年

2 陳宜楷;基于顆粒流離散元的尾礦庫壩體穩(wěn)定性分析[D];中南大學(xué);2012年

3 常在;土的顆粒力學(xué)理論及數(shù)值模擬[D];清華大學(xué);2008年

4 廖彪;基于離散單元法的土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析[D];湘潭大學(xué);2010年

5 賢彬;大理巖加卸荷破壞過程的顆粒流數(shù)值模擬及其試驗驗證[D];青島理工大學(xué);2011年

6 李偉;粘性土基本力學(xué)特性微結(jié)構(gòu)機理研究[D];同濟大學(xué);2008年

，

本文編號：519056