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相场断裂模型分步算法在ABAQUS中的实现 被引量：16
1
作者 刘国威 李庆斌 左正 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1019-1030,共12页
首次基于ABAQUS平台实现相场断裂模型的分步算法,利用UMAT/VUMAT子程序接口对非线性平衡方程进行隐式/显式求解,提出位移场和相场的分步求解算法。准静态加载下的I和II型裂缝扩展问题、冲击荷载作用下的I型动态裂缝分叉和II型动态裂缝... 首次基于ABAQUS平台实现相场断裂模型的分步算法,利用UMAT/VUMAT子程序接口对非线性平衡方程进行隐式/显式求解,提出位移场和相场的分步求解算法。准静态加载下的I和II型裂缝扩展问题、冲击荷载作用下的I型动态裂缝分叉和II型动态裂缝扩展问题,计算所得结果与已有文献和试验成果基本一致,说明了方法的可靠性;同时,对岩石力学领域中的双平行翼型裂缝相交和动态裂缝三维曲面扩展等问题,也利用该方法进行模拟。计算实例表明,结构储存的较高弹性应变能是脆性材料动态裂缝分叉的主要原因,而相场断裂模型是一种能够计算包括裂缝起裂、相交、分叉和三维曲面扩展的有效断裂计算方法,借助通用有限元平台可以方便地实现其分步算法。 展开更多
关键词 岩石力学 ABAQUS UMAT/VUMAT 相场模型 分步算法 裂缝分叉
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土坝动力应变局部化与渐进破坏的自适应有限元分析 被引量：9
2
作者 黄茂松 钱建固 吴世明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期306-310,共5页
为合理描述土坝由于地震荷载引起的应变局部化与渐进破坏现象 ,本文采用了一种基于类似位移梯度的误差指示的自适应网格有限元技术 ,同时还将快速的、无条件稳定的分步时域解法与自适应技术结合起来。文中对美国著名的LowerSanFernando... 为合理描述土坝由于地震荷载引起的应变局部化与渐进破坏现象 ,本文采用了一种基于类似位移梯度的误差指示的自适应网格有限元技术 ,同时还将快速的、无条件稳定的分步时域解法与自适应技术结合起来。文中对美国著名的LowerSanFernando土坝的分析 。 展开更多
关键词 应变局部化 自适应有限元 分步解法 土坝
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预制裂隙岩石裂纹扩展相场模拟方法研究 被引量：4
3
作者 王苏生 杨圣奇 +1 位作者 田文岭 黄彦华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期365-377,共13页
裂隙岩石变形破坏是其内部裂纹萌生、生长和聚合成宏观裂隙的结果。为了模拟裂隙岩石复杂断裂破坏过程,基于传统的相场断裂模型,通过拉、拉剪和压剪应变能密度分解,提出一种新的相场模型。根据Mohr-Coulomb准则分别定义剪切应力和压剪... 裂隙岩石变形破坏是其内部裂纹萌生、生长和聚合成宏观裂隙的结果。为了模拟裂隙岩石复杂断裂破坏过程,基于传统的相场断裂模型,通过拉、拉剪和压剪应变能密度分解,提出一种新的相场模型。根据Mohr-Coulomb准则分别定义剪切应力和压剪应变能,推导位移场和相场耦合控制方程,采用有限元方法进行空间离散和交错求解算法进行相场理论数值求解。通过对比基准算例的相场模拟结果与解析解,验证编制的相场有限元程序的准确性。然后,基于黄砂岩试验数据确定模型参数,运用该程序对单预制裂隙岩石(α=30°)和双预制裂隙岩石(α=30°,β=30°和α=30°,β=60°)单轴压缩试验进行模拟,再现了裂隙岩石所产生的张拉、剪切和混合裂纹生长和扩展模式,与试验结果吻合较好。因此,改进的相场模型能够模拟裂隙岩石裂纹起裂及后续扩展的动态演化过程。 展开更多
关键词 岩石力学 裂隙岩石 裂纹扩展 断裂破坏机制 交错求解算法 相场模拟
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脆性材料统一断裂相场方法及其裂缝宽度的确定 被引量：1
4
作者 王飞阳 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1-8,共8页
岩石、混凝土等脆性材料的开裂问题一直是国内外关注的热点和难点,裂缝的演化使得脆性材料的力学性能难以预测。针对脆性材料的拉、剪和拉剪复合开裂问题,将统一拉伸断裂准则引入到相场理论,进而基于谱分解技术提出了统一断裂相场方法,... 岩石、混凝土等脆性材料的开裂问题一直是国内外关注的热点和难点,裂缝的演化使得脆性材料的力学性能难以预测。针对脆性材料的拉、剪和拉剪复合开裂问题,将统一拉伸断裂准则引入到相场理论,进而基于谱分解技术提出了统一断裂相场方法,并通过交错算法在商业有限元软件中实现了该方法。拉伸断裂试验和拉剪复合断裂试验数值模拟结果表明:统一断裂相场方法具有热力学一致性,该方法不仅能准确模拟裂缝演化过程中脆性材料的力学性能,还能精准预测拉剪复合裂缝的扩展路径。此外,运用水平集理论构建了一个相场函数,识别了相场裂缝的分界面,进而通过理论推导得出了相场裂缝宽度的计算公式,并对其进行了验证。该研究旨在提出精准预测脆性材料拉、剪和拉剪复合开裂的相场方法,以保障土木工程结构的安全。 展开更多
关键词 断裂相场方法 拉剪复合裂缝 热力学一致性 交错算法 裂缝宽度
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压气机转子叶片的气动弹性数值模拟 被引量：7
5
作者 徐可宁 王延荣 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2206-2210,共5页
采用了交替迭代算法,对某压气机转子叶片进行了气动弹性数值模拟.自行开发了基于有限元的结构求解器用于结构动力学求解,引用他人开发的非定常流体求解器用于气动力的求解.结构求解器提供叶片的表面位移给流体求解器以改变流场,流体求... 采用了交替迭代算法,对某压气机转子叶片进行了气动弹性数值模拟.自行开发了基于有限元的结构求解器用于结构动力学求解,引用他人开发的非定常流体求解器用于气动力的求解.结构求解器提供叶片的表面位移给流体求解器以改变流场,流体求解器提供气动载荷给结构求解器来计算叶片的变形,界面处理系统在这两个求解器之间进行信息传递.算例表明,这种交替迭代算法在气动弹性数值模拟中是可行的,可以得到叶片的瞬态响应,从而判断叶片是否发生颤振. 展开更多
关键词 气动弹性 颤振 交替迭代算法 有限元法 瞬态响应
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u–p格式饱和两相介质动力问题的显–隐式交替算法 被引量：4
6
作者 杜修力 宋佳 李亮 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期395-403,共9页
针对以土骨架位移u和孔隙流体压力p为基本未知量的饱和两相介质动力方程,提出基于中心差分法和精细时程积分法相结合的时域显–隐交替算法,分析饱和两相介质动力反应。该算法对孔压方程非齐次项的计算分别采用Gauss积分,梯形积分和Lagra... 针对以土骨架位移u和孔隙流体压力p为基本未知量的饱和两相介质动力方程,提出基于中心差分法和精细时程积分法相结合的时域显–隐交替算法,分析饱和两相介质动力反应。该算法对孔压方程非齐次项的计算分别采用Gauss积分,梯形积分和Lagrange二次插值函数近似位移的方法近似模拟;同时提出一种基于精细积分方法的三次样条插值函数法,进而回避了对孔压方程耦合速度项积分时涉及的矩阵求逆运算问题。计算结果与Zienkiewicz显–隐式结果对比,两者结果基本一致,证明了方法的有效性。 展开更多
关键词 饱和两相介质 u–p动力方程 显–隐式交替算法 精细时程积分法
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饱和土动力问题求解的隐-隐格式交替解法 被引量：3
7
作者 李晓欣 李亮 杜修力 《地下空间与工程学报》 CSCD 2008年第5期806-809,851,共5页
研究饱和土受地震这样的非高频动力荷载作用时,采用固相位移和孔压为基本未知量的u-p形式的方程相对比较简单。对这一方程的求解采用无条件稳定的隐—隐式交替解法有很多的优点。在Zienkiewicz提出的无条件稳定的隐-隐格式高效算法的基... 研究饱和土受地震这样的非高频动力荷载作用时,采用固相位移和孔压为基本未知量的u-p形式的方程相对比较简单。对这一方程的求解采用无条件稳定的隐—隐式交替解法有很多的优点。在Zienkiewicz提出的无条件稳定的隐-隐格式高效算法的基础上,结合Bazzi等提出的ρ-方法,建立了一种新的无条件稳定的隐—隐格式交替解法。文章详细地证明了这种方法的无条件稳定性,并将其应用于求解饱和一维土柱模型。数值算例表明,此方法能更有效地减少位移和孔压时程曲线的振荡。 展开更多
关键词 饱和土 土体和孔隙水相互作用 无条件稳定 隐-隐式交替解法
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基于交错算法的FMICW技术在车载雷达中的应用
8
作者 张远辉 杨健 +2 位作者 朱俊江 李孝禄 何雨辰 《电信科学》 2018年第10期36-46,共11页
调频中断连续波(FMICW)雷达收发转换开关频率满足一定约束条件时,不仅保留了调频连续波(FMCW)雷达峰值功率低、距离分辨率高、对其他系统干扰小等优点,而且解决了发射机能量泄露导致接收机过载的缺点。所提方案研究FMICW技术由于收发过... 调频中断连续波(FMICW)雷达收发转换开关频率满足一定约束条件时,不仅保留了调频连续波(FMCW)雷达峰值功率低、距离分辨率高、对其他系统干扰小等优点,而且解决了发射机能量泄露导致接收机过载的缺点。所提方案研究FMICW技术由于收发过程的不连续性,在车载雷达中采用单一开关频率的传统方法会出现多个杂散频谱尖峰的问题。使用带通滤波器消除杂散尖峰的精度取决于对目标距离的先验估计,使用伪随机中断序列的方法会使本底噪声的平均功率增大,动态检测范围缩小。所提方案使用了一种基于多个开关频率的交错算法,在多个频谱上每个频率位置做最小化可在频域中直接消除杂散尖峰。经实验分析,FMICW应用在车载中与等效FMCW雷达检测性能接近,且对多目标环境具有良好的适应性。 展开更多
关键词 调频中断连续波 交错算法 杂散尖峰 多目标检测
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负向构造塌陷体的地震正演模拟——以塔河油田为例 被引量：2
9
作者 何成江 张慧涛 《天然气勘探与开发》 2016年第3期21-24,40,共5页
位于塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起西南部的塔河油田的外扩评价揭示了负向构造区也存在油气富集区,而在地震处理与解释上,负向构造塌陷体的缝洞成像与识别难度大。通过建立垮塌岩溶储层空间分布的地质构造模型,并利用全波场交错网格... 位于塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起西南部的塔河油田的外扩评价揭示了负向构造区也存在油气富集区,而在地震处理与解释上,负向构造塌陷体的缝洞成像与识别难度大。通过建立垮塌岩溶储层空间分布的地质构造模型,并利用全波场交错网格差分算法开展正演模拟研究。结果表明,负向构造岩溶塌陷在正演地震剖面上的反射具有表层"下凹"、内幕串珠状及同相轴"短小"的特征,与围岩特征存在着明显的差异,与塌陷体实际的地震剖面吻合度较高;利用叠前深度偏移能够更加准确地对溶洞塌陷形成的强反射进行归位,可较为准确地成像地下岩溶系统,通过正演地震成果可指导负向构造塌陷体的识别,对进一步开展岩溶塌陷体识别与刻画具有重要意义。 展开更多
关键词 负向构造 塌陷体 全波场交错网格差分算法 地质模型 正演模拟 地震反射 塔里木盆地 塔河油田
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