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滑坡过程数值模拟的三维距离势离散元法
被引量:
8
1
作者
毛佳
赵兰浩
+1 位作者
刘勋楠
邵琳玉
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期1094-1100,共7页
根据滑坡问题的普遍性与重要性,探讨了三维情况下滑坡体的运动路径及堆积范围等问题,提出了用于模拟滑坡体运动的三维距离势函数离散单元法.新方法利用任意形状多面体的最大内切球半径得到无量纲化的距离势函数,在此基础上推导出块体间...
根据滑坡问题的普遍性与重要性,探讨了三维情况下滑坡体的运动路径及堆积范围等问题,提出了用于模拟滑坡体运动的三维距离势函数离散单元法.新方法利用任意形状多面体的最大内切球半径得到无量纲化的距离势函数,在此基础上推导出块体间法向及切向接触力的计算式.为验证算法的正确性,模拟了含节理边坡的倾倒、滑块的动力响应两个经典算例,计算结果与解析解、数值解吻合度高,说明新算法能够准确描述块体间及整体复杂的力学性质.最终,将该方法应用于唐家山滑坡运动的模拟,结果表明新算法能够模拟实际滑坡运动及反应其堆积特性.
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关键词
滑坡
运动路径
堆积范围
离散单元法
距离
势函数
原文传递
三维距离势离散单元法
被引量:
7
2
作者
刘勋楠
赵兰浩
+1 位作者
毛佳
许栋
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期2639-2650,共12页
通过定义距离势函数,提出一种适用于空间任意凸多面体单元的三维距离势函数离散单元法。该方法采用归一化的计算方式,将势函数表征为接触体间的距离函数,并基于此建立接触力计算方程,明确了势函数的物理意义,使接触力计算更加合理,无需...
通过定义距离势函数,提出一种适用于空间任意凸多面体单元的三维距离势函数离散单元法。该方法采用归一化的计算方式,将势函数表征为接触体间的距离函数,并基于此建立接触力计算方程,明确了势函数的物理意义,使接触力计算更加合理,无需对各种可能的接触形式进行差异化处理。新方法克服了原有势函数物理意义不明、接触力计算受单元形式影响等重要缺陷,并突破了四面体单元的限制,可采用空间任意凸多面体单元。通过若干算例说明新方法的正确性和有效性。数值模拟结果表明新方法能够很好处理空间任意多面体单元复杂接触变换过程,准确处理复杂非连续介质的运动过程。
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关键词
距离
势函数
任意凸多面体块体单元
接触力
距离
势
离散单元法
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职称材料
距离势离散单元法
被引量:
4
3
作者
刘勋楠
赵兰浩
+1 位作者
毛佳
许栋
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期1353-1362,共10页
势函数离散单元法在接触力计算中存在势函数物理意义不明确、接触力计算与客观实际不符等重大缺陷。在已有研究的基础上,提出一种新型任意形状块体距离势离散单元法。该方法将势函数定义为接触体间归一化的距离函数,可以客观衡量单元间...
势函数离散单元法在接触力计算中存在势函数物理意义不明确、接触力计算与客观实际不符等重大缺陷。在已有研究的基础上,提出一种新型任意形状块体距离势离散单元法。该方法将势函数定义为接触体间归一化的距离函数,可以客观衡量单元间的嵌入程度,具有明确的物理意义,真实反映单元的接触刚度,使法向接触力计算更为合理。此外,新方法重新定义了切向方向矢量,提出切向接触力计算方法。新方法保留原势函数法所有优点,同时完善接触力计算受单元形式影响的不足,并突破三角形单元的限制,能够应用于任意凸多边形单元。通过若干算例说明新方法的正确性和有效性,可用于精确描述复杂非连续介质的运动过程。
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关键词
数值分析
离散单元法
任意多边形块体单元
距离
势函数
接触力
原文传递
题名
滑坡过程数值模拟的三维距离势离散元法
被引量:
8
1
作者
毛佳
赵兰浩
刘勋楠
邵琳玉
机构
河海大学水利水电学院
河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室
出处
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期1094-1100,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0406705)
霍英东教育基金会第十五届高等院校青年教师基金项目(151073)
中国博士后科学基金项目(2019M651677)。
文摘
根据滑坡问题的普遍性与重要性,探讨了三维情况下滑坡体的运动路径及堆积范围等问题,提出了用于模拟滑坡体运动的三维距离势函数离散单元法.新方法利用任意形状多面体的最大内切球半径得到无量纲化的距离势函数,在此基础上推导出块体间法向及切向接触力的计算式.为验证算法的正确性,模拟了含节理边坡的倾倒、滑块的动力响应两个经典算例,计算结果与解析解、数值解吻合度高,说明新算法能够准确描述块体间及整体复杂的力学性质.最终,将该方法应用于唐家山滑坡运动的模拟,结果表明新算法能够模拟实际滑坡运动及反应其堆积特性.
关键词
滑坡
运动路径
堆积范围
离散单元法
距离
势函数
Keywords
landslides
travel trajectory
endangered area
discrete element method
distance potential function
分类号
TV312 [水利工程—水工结构工程]
原文传递
题名
三维距离势离散单元法
被引量:
7
2
作者
刘勋楠
赵兰浩
毛佳
许栋
机构
河海大学水利水电学院
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期2639-2650,共12页
基金
国家自然科学基金(No.51279050)
霍英东教育基金会第十五届高等院校青年教师基金(No.151073)
+1 种基金
水利部公益性行业科研专项经费项目(No.201501034)
国家重点研发计划(No.2016YFC0401601)~~
文摘
通过定义距离势函数,提出一种适用于空间任意凸多面体单元的三维距离势函数离散单元法。该方法采用归一化的计算方式,将势函数表征为接触体间的距离函数,并基于此建立接触力计算方程,明确了势函数的物理意义,使接触力计算更加合理,无需对各种可能的接触形式进行差异化处理。新方法克服了原有势函数物理意义不明、接触力计算受单元形式影响等重要缺陷,并突破了四面体单元的限制,可采用空间任意凸多面体单元。通过若干算例说明新方法的正确性和有效性。数值模拟结果表明新方法能够很好处理空间任意多面体单元复杂接触变换过程,准确处理复杂非连续介质的运动过程。
关键词
距离
势函数
任意凸多面体块体单元
接触力
距离
势
离散单元法
Keywords
distance potential function
arbitrary convex polyhedral blocks
contact interaction
distance potential discrete element method
分类号
O158 [理学—数学]
下载PDF
职称材料
题名
距离势离散单元法
被引量:
4
3
作者
刘勋楠
赵兰浩
毛佳
许栋
机构
河海大学水利水电学院
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期1353-1362,共10页
基金
霍英东教育基金会第十五届高等院校青年教师基金(151073)
水利部公益性行业科研专项经费项目(201501034)
国家重点研发计划(2016YFC0401601)~~
文摘
势函数离散单元法在接触力计算中存在势函数物理意义不明确、接触力计算与客观实际不符等重大缺陷。在已有研究的基础上,提出一种新型任意形状块体距离势离散单元法。该方法将势函数定义为接触体间归一化的距离函数,可以客观衡量单元间的嵌入程度,具有明确的物理意义,真实反映单元的接触刚度,使法向接触力计算更为合理。此外,新方法重新定义了切向方向矢量,提出切向接触力计算方法。新方法保留原势函数法所有优点,同时完善接触力计算受单元形式影响的不足,并突破三角形单元的限制,能够应用于任意凸多边形单元。通过若干算例说明新方法的正确性和有效性,可用于精确描述复杂非连续介质的运动过程。
关键词
数值分析
离散单元法
任意多边形块体单元
距离
势函数
接触力
Keywords
numerical analysis
discrete element
arbitrary convex polygonal blocks
distance potential function
contact interaction
分类号
O241 [理学—计算数学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
滑坡过程数值模拟的三维距离势离散元法
毛佳
赵兰浩
刘勋楠
邵琳玉
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
8
原文传递
2
三维距离势离散单元法
刘勋楠
赵兰浩
毛佳
许栋
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
7
下载PDF
职称材料
3
距离势离散单元法
刘勋楠
赵兰浩
毛佳
许栋
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
4
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