无驱动冗余的纯中心压电黏滑旋转台

1

作者 马世坤 杨依领 +2 位作者 吴高华 崔玉国 魏燕定 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期257-265,共9页

针对精密位姿调整时的大转角、高分辨率、高承载能力和结构紧凑性能需求,利用压电驱动器驱动柔顺机构设计了具有力增幅特性的纯中心黏滑旋转台。单驱动器致动避免了驱动冗余,同时改变桥式驱动机构的倾斜角度可对夹紧力放大特性进行调整... 针对精密位姿调整时的大转角、高分辨率、高承载能力和结构紧凑性能需求,利用压电驱动器驱动柔顺机构设计了具有力增幅特性的纯中心黏滑旋转台。单驱动器致动避免了驱动冗余,同时改变桥式驱动机构的倾斜角度可对夹紧力放大特性进行调整。首先利用混合直圆和叶型柔性铰链的柔顺机构,设计了含有一对中心对称驱动足的桥式机构,并与圆形滑块结合,在放大夹紧力的同时实现无冗余、纯中心转动。然后通过有限元仿真分析了旋转台的单步转角、力放大倍数及应力,并与理论计算结果对比。最后搭建实验测试平台,验证了所设计旋转台的性能。旋转台整体尺寸为86 mm×86 mm×32 mm,在150 V输入电压的作用下,实验测得的最大负载为9 kg,旋转台的角分辨率为0.10μrad。 展开更多

关键词 压电驱动 柔顺机构 黏滑运动 旋转台

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汽车制动颤振瞬态特性与关键因素试验研究 被引量：6

2

作者 张立军 张兴 孟德建 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第24期118-128,共11页

在常规平路起步和坡道空档起步工况下开展汽车制动颤振整车道路试验,分析制动颤振的瞬态动力学特性。设计汽车制动颤振关键因素试验,研究动力总成、制动器总成、悬架总成对制动颤振的影响。研究表明,汽车制动颤振包括两种典型的运动模式... 在常规平路起步和坡道空档起步工况下开展汽车制动颤振整车道路试验,分析制动颤振的瞬态动力学特性。设计汽车制动颤振关键因素试验,研究动力总成、制动器总成、悬架总成对制动颤振的影响。研究表明,汽车制动颤振包括两种典型的运动模式,一是具有持续时间短、宽频带特征的冲击振动,没有明确的极限环;二是具有持续时间长、多倍频特征的周期谐波振动,它属于一种典型的粘滑振动,具有明显的极限环。制动压力是汽车制动颤振发生的关键触发条件,制动压力以较大斜率下降至特定范围时,往往触发冲击振动为主的制动颤振;反之,则容易触发周期谐波振动为主的制动颤振。汽车动力总成驱动力和发动机转速波动是制动颤振的关键影响因素,合理设计发动机从低温到常温的加浓控制策略和起步时的动力总成控制策略,可有效地抑制制动颤振。制动器动、静摩擦因数差值是制动颤振重要的影响因素,制动块背板与保持架的连接刚度、制动钳质量也是关键因素。通过制动器总成结构参数设计改变颤振时制动器的振动模式,改善制动中的悬架弓形效应,为控制制动颤振提供了新思路。 展开更多

关键词 制动器 制动颤振 试验研究 黏滑运动 关键因素

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颗粒材料黏滑运动特征与颗粒黏结试验研究 被引量：4

3

作者 崔德山 项伟 +1 位作者 陈琼 王顺 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1924-1935,共12页

为了研究饱和颗粒材料的黏滑运动特征与颗粒表面黏结机制,采用钠钙玻璃珠,开展颗粒材料的固结排水三轴试验、单颗粒压缩试验、固结试验和热熔试验。三轴试验结果表明:饱和、密实的颗粒材料在高围压条件下具有黏滑运动特征,并且随着有效... 为了研究饱和颗粒材料的黏滑运动特征与颗粒表面黏结机制,采用钠钙玻璃珠,开展颗粒材料的固结排水三轴试验、单颗粒压缩试验、固结试验和热熔试验。三轴试验结果表明:饱和、密实的颗粒材料在高围压条件下具有黏滑运动特征,并且随着有效围压的增大,平均偏应力降幅呈指数增长。试样在滑动瞬间,偏应力骤降,体积突然收缩。试样在黏滞阶段,偏应力逐渐增长,表现为应变硬化;试样体积首先收缩到最小点,然后才开始膨胀。黏滑运动过程中,偏应力变化与围压变化的一致性要好于与孔隙水压力变化的一致性,说明围压监测精度较高。单颗粒压缩试验、固结试验和热熔试验表明,在常温条件下颗粒表面黏结形态与高温条件下的热熔黏结形态完全不同。这是因为常温条件下,颗粒在压力作用下互相接触、压缩,在水的作用下表面逐渐溶解,并在颗粒表面再沉淀导致颗粒黏结,其黏结强度较低且颗粒表面形态变化较小。 展开更多

关键词 土工试验 黏滑运动 黏结 钠钙玻璃珠 三轴试验 固结试验

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基于速率-状态依赖摩擦本构关系研究不同因素对断层黏滑运动的影响 被引量：4

4

作者 孙楠 吴小平 +2 位作者 解朝娣 阎春恒 许亚吉 《云南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期378-383,共6页

采用弹簧-滑块断层运动模型和速率-状态依赖摩擦本构关系,用数值模拟方法,模拟计算研究了构造应力加载速度、静态和动态应力扰动对断层黏滑运动的影响.结果显示,当模拟构造应力加载速度v0幅度增大时,断层的摩擦滑动由稳滑形式逐渐向黏... 采用弹簧-滑块断层运动模型和速率-状态依赖摩擦本构关系,用数值模拟方法,模拟计算研究了构造应力加载速度、静态和动态应力扰动对断层黏滑运动的影响.结果显示,当模拟构造应力加载速度v0幅度增大时,断层的摩擦滑动由稳滑形式逐渐向黏滑运动形式转变;模拟静态应力扰动的正应力阶幅度的大小对断层黏滑出现的时间、黏滑应力降的幅度和黏滑运动周期均有较明显的影响;当断层受到方波形式的正应力扰动时,无论是应力扰动的波峰阶段还是波谷阶段,均出现了断层黏滑运动. 展开更多

关键词 断层 速率-状态依赖 黏滑运动 数值模拟

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具有刚性间隙约束输流管的碰撞振动 被引量：4

5

作者 王乙坤 王琳 +3 位作者 倪樵 杨沫 刘德政 秦涛 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1498-1508,I0007,共12页

管道与间隙约束间的碰撞振动是工程输流管结构的一个重要动力学现象.迄今,人们通常采用光滑的非线性弹簧来模拟管道与间隙约束之间的碰撞力,但这种光滑的碰撞力无法真实反映碰撞前后管道状态向量的非光滑传递特征.本文基于非光滑理论建... 管道与间隙约束间的碰撞振动是工程输流管结构的一个重要动力学现象.迄今,人们通常采用光滑的非线性弹簧来模拟管道与间隙约束之间的碰撞力,但这种光滑的碰撞力无法真实反映碰撞前后管道状态向量的非光滑传递特征.本文基于非光滑理论建立了具有刚性间隙约束简支输流管的非线性碰撞振动模型,利用Galerkin法离散了无穷维的管道模型,并引入恢复系数构造了碰撞前后管道各处状态向量的传递矩阵,运用四阶龙格库塔法分析了脉动内流激励下管道与刚性间隙约束的非光滑碰撞振动现象,着重讨论了刚性间隙约束参数对管道动态响应随流速脉动频率变化的影响规律,特别是碰撞振动的周期性运动规律.研究结果表明,刚性约束间隙值对管道碰撞振动行为的影响较大,在某些脉动频率下管道会出现多周期和非周期性的运动形态,还可出现非光滑系统特有的黏滑现象.此外,碰撞恢复系数对管道振动的影响也比较显著,较小的恢复系数值更容易使管道在大范围脉动频率区间出现复杂的非周期碰撞振动. 展开更多

关键词 输流管 刚性间隙约束 碰撞振动 分岔 黏滑运动

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双线性滞迟干摩擦模型的无谐振振动特性分析 被引量：3

6

作者 余慧杰 张乐京 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期92-95,共4页

对双线性滞迟振子的无谐振机理进行了理论和试验研究。建立干摩擦阻尼隔振系统力学模型,对其低频锁止特性进行了研究,并由此得到解锁频率的解析解,确定了最优解下的系统参数关系;利用运动方程对系统时间响应过程进行了深入的数值计算,... 对双线性滞迟振子的无谐振机理进行了理论和试验研究。建立干摩擦阻尼隔振系统力学模型,对其低频锁止特性进行了研究,并由此得到解锁频率的解析解,确定了最优解下的系统参数关系;利用运动方程对系统时间响应过程进行了深入的数值计算,并通过试验对理论结果进行了验证。所得结论对无谐振隔振器的合理设计具有指导意义。 展开更多

关键词 双线性滞迟 干摩擦阻尼 无谐振 黏滑运动

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颗粒断层黏滑运动特征及水对其影响的试验研究 被引量：2

7

作者 吕征 杨强 王守光 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期2636-2645,共10页

研究模拟断层黏滑运动中断层剪切位移、厚度和摩擦因数的演化特征对于理解地震周期的全过程有深刻的意义。采用钠钙细研磨球型玻璃珠,研究模拟断层在双直剪仪器下产生的黏滑现象。结果表明,每个黏滑周期中,断层首先经历一段弹性加载,之... 研究模拟断层黏滑运动中断层剪切位移、厚度和摩擦因数的演化特征对于理解地震周期的全过程有深刻的意义。采用钠钙细研磨球型玻璃珠,研究模拟断层在双直剪仪器下产生的黏滑现象。结果表明,每个黏滑周期中,断层首先经历一段弹性加载,之后加载逐渐转变为非弹性,直到摩擦因数达到临界值,断层发生滑动破坏,并在破坏之后开始进入下一黏滑周期。研究采用变速度步方法,在同一试验中采用3～300μm/s的速度步,得出该模拟断层的速率和状态相关摩擦参数A-B为-0.005～-0.006,确为速度弱化。研究采用50%和100%的环境湿度进行对比试验,结果表明较高湿度对黏滑幅度和重现时间存在等比放大的作用,即湿度越高,黏滑段摩擦因数的增落幅值越大,黏滑周期越长。研究对进入稳定蠕滑状态的断层进行蒸馏水注入试验,发现对于处在黏滑与蠕滑临界态的颗粒断层,水的注入可以将断层滑动模式由稳定的蠕滑改变为非稳定的黏滑。 展开更多

关键词 土力学 颗粒材料 双直剪试验 黏滑运动 速度弱化 湿度

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不同阻尼体系的运动状态判别法研究 被引量：1

8

作者 黎莹 张之颖 魏洪杨 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第15期164-170,共7页

运动状态是阻尼体系最为基础的体现形式,从不同阻尼体系动力分析方法的基本区别入手,对不同阻尼体系的运动状态进行了基础性理论研究,得出了阻尼体系类别判定的充要条件,表明了体系运动状态连续是其为经典阻尼体系的直接决定因素。并以... 运动状态是阻尼体系最为基础的体现形式,从不同阻尼体系动力分析方法的基本区别入手,对不同阻尼体系的运动状态进行了基础性理论研究,得出了阻尼体系类别判定的充要条件,表明了体系运动状态连续是其为经典阻尼体系的直接决定因素。并以运动断层、鞭梢效应及半主动控制器加速度的"针尖"放大效应工程现象,讨论了各自阻尼体系的类别。 展开更多

关键词 阻尼体系 运动状态 黏滑运动 鞭梢效应 加速度放大效应

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二维耦合干摩擦振子黏滑运动分析 被引量：1

9

作者 何尚文 贾文祯 +2 位作者 何冰冰 梅永钢 张莎莎 《河北科技大学学报》 CAS 2018年第6期494-501,共8页

针对工程中广泛存在的二维干摩擦问题,通过引入斜弹簧建立一种可考虑x,y两个方向耦合的振子模型。定义摩擦力方位角来描述动、静摩擦力矢量分量,并考虑振子振动过程中可能出现黏滞,提出了一种分析二维耦合干摩擦振子黏滑运动的方法,给... 针对工程中广泛存在的二维干摩擦问题,通过引入斜弹簧建立一种可考虑x,y两个方向耦合的振子模型。定义摩擦力方位角来描述动、静摩擦力矢量分量,并考虑振子振动过程中可能出现黏滞,提出了一种分析二维耦合干摩擦振子黏滑运动的方法,给出了二维耦合干摩擦振子黏滑运动的复杂边界条件。基于指数型动态摩擦模型对二维耦合干摩擦振子的黏滑运动进行了数值仿真,给出了x方向和y方向相同激振频率相同相位角、相同激振频率不同相位角、不同激振频率不同相位角3种工况下的仿真结果及系统解随激振频率和相位角的变化规律。仿真结果表明,二维耦合摩擦振子运动中可能出现黏滑状态转换;当x方向和y方向的激励频率和相位角均不相等时,与前两种工况相比,质量块的运动轨迹、系统相图均为更加复杂的平面曲线,同时一个周期内系统可出现多次黏滑转换;两个方向激振频率相同时,改变激振频率和激励相位角,系统的解均没有出现次谐波,振子为周期运动。所提出的方法可为进一步研究二维耦合干摩擦振子的动力学特性及运动稳定性提供参考。 展开更多

关键词 机械动力学与振动 黏滑运动 二维干摩擦 摩擦力方位角 耦合 振动特性

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颗粒断层泥黏滑运动的研究进展

10

作者 梅江洲 马刚 +3 位作者 邹宇雄 王頔 周伟 常晓林 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期984-998,共15页

地震是一种常见的地质灾害,是地层突然加速运动并释放能量的过程.由于自然界断层交界面的剪切滑动、碎裂、碾磨和黏土矿化等物理化学作用,大多数成熟地层交界面都充满着一层磨损颗粒材料,也即断层泥.已有研究表明断层泥的黏滑运动是浅... 地震是一种常见的地质灾害,是地层突然加速运动并释放能量的过程.由于自然界断层交界面的剪切滑动、碎裂、碾磨和黏土矿化等物理化学作用,大多数成熟地层交界面都充满着一层磨损颗粒材料,也即断层泥.已有研究表明断层泥的黏滑运动是浅源地震发生的可能机制,国内外大量学者将颗粒体系作为研究地震的模型体系.本文总结了近年来颗粒断层泥黏滑运动的研究进展,着重对颗粒断层泥黏滑运动的微观机制、黏滑运动的影响因素、机器学习在颗粒断层泥研究中的应用等方面的研究进行系统介绍,并对后续颗粒断层泥黏滑运动的研究趋势进行展望. 展开更多

关键词 地震 断层泥 黏滑运动 颗粒材料

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非均质壁面对液滴俘获能力的数值模拟研究 被引量：1

11

作者 张莹 卢敏 +3 位作者 李培生 许术方 刘强 黄杰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2021-2027,共7页

为研究不同非均质壁面对液滴的俘获能力,采用界面追踪法(FTM)结合广义滑移边界建立了接触角模型,对液滴在非均匀润湿的非均质壁面上的运动过程进行了数值模拟研究。液滴在倾斜壁面上受到重力作用由均匀润湿部分下滑至非均匀润湿部分,通... 为研究不同非均质壁面对液滴的俘获能力,采用界面追踪法(FTM)结合广义滑移边界建立了接触角模型,对液滴在非均匀润湿的非均质壁面上的运动过程进行了数值模拟研究。液滴在倾斜壁面上受到重力作用由均匀润湿部分下滑至非均匀润湿部分,通过改变Bo数、Oh数、非均匀润湿程度研究了液滴在非均匀润湿区域的运动规律。研究表明:Bo数越大,液滴运动受壁面阻力影响越小,液滴下滑的速度越快,液滴越难以被俘获;Oh数越大,液滴运动受壁面阻力影响越小,液滴越难以被俘获;非均匀润湿程度越大,非均质壁面对液滴的阻力越大,液滴越易被俘获。 展开更多

关键词 液滴 直接数值模拟 黏滑运动 接触角 界面追踪法(FTM)

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机床切削系统摩擦颤振影响因素分析

12

作者 吴江妙 《机械制造》 2011年第12期36-39,共4页

建立含干摩擦的单自由度机床-刀具系统的动力学模型,列写运动方程,确定系统发生颤振的临界驱动速度,给出计算临界驱动速度的计算流程图,采用理论分析和数值仿真方法讨论驱动速度、动摩擦因数、系统阻尼比对系统颤振的影响。结果表明,发... 建立含干摩擦的单自由度机床-刀具系统的动力学模型,列写运动方程,确定系统发生颤振的临界驱动速度,给出计算临界驱动速度的计算流程图,采用理论分析和数值仿真方法讨论驱动速度、动摩擦因数、系统阻尼比对系统颤振的影响。结果表明,发生颤振后,驱动速度对于颤振的影响较为显著,动摩擦因数主要影响颤振的平衡位置,系统阻尼比对颤振的影响较为微弱,最后给出降低颤振的几项措施。 展开更多

关键词 干摩擦 黏滑运动 颤振

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动静摩擦因数对推焦系统动力学特性的影响

13

作者 陈俊君 李骏 +1 位作者 孙桓五 段海栋 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期594-600,627,628,共9页

为了研究推焦装置振动的机理,建立了一个两自由度的摩擦自激振动模型。采用李雅普诺夫稳定性理论获得了推焦系统的临界失稳速度,并对推焦系统的稳定性进行了分析,通过理论计算求取了推焦系统的临界黏滑速度,并对推焦系统的黏滑运动进行... 为了研究推焦装置振动的机理,建立了一个两自由度的摩擦自激振动模型。采用李雅普诺夫稳定性理论获得了推焦系统的临界失稳速度,并对推焦系统的稳定性进行了分析,通过理论计算求取了推焦系统的临界黏滑速度,并对推焦系统的黏滑运动进行了分析。通过分析不同驱动速度下系统的稳定性和黏滑运动特性,对理论计算结果进行了验证。鉴于动静摩擦因数变化对推焦系统稳定性和黏滑运动的影响,采用数值仿真的方法获取了摩擦因数变化情况下系统的相图和Poincare截面图,采用虚拟样机技术获得了在不同摩擦因数下推焦装置的速度响应曲线图。结果表明,动静摩擦因数差值的减小有利于推焦系统稳定性的提高,但无法改善推焦装置的黏滑振动现象。 展开更多

关键词 动静摩擦因数 自激振动建模 焦炉推焦系统 稳定性 黏滑运动

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拐折断层地震活动性研究进展

14

作者 张增换 马晓静 王时 《河北地质大学学报》 2017年第3期13-18,共6页

论文从拐折断层地震活动性特征、断层黏滑运动的岩石物理实验和数值模拟实验角度分析总结了拐折断层的发震特征与发震机理。对实际震例的监测与野外观测结果表明:拐折断层的角度和拐点对地震的发生、震级的大小、断层的破裂方向有重要影... 论文从拐折断层地震活动性特征、断层黏滑运动的岩石物理实验和数值模拟实验角度分析总结了拐折断层的发震特征与发震机理。对实际震例的监测与野外观测结果表明:拐折断层的角度和拐点对地震的发生、震级的大小、断层的破裂方向有重要影响,而室内的实验研究表明断层带内的物质成分、断层的摩擦系数、应力扰动等因素对断层黏滑运动特征有很大影响。作为自然界普遍存在的断层形式,拐折断层的黏滑运动特征及其影响因素的研究有助于我们了解地震的发生机理,在未来的研究中应进一步加强。 展开更多

关键词 拐折断层 地震活动性 黏滑运动 数值模拟

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干摩擦对称黏滑响应的级数解及黏滑边界特性

15

作者 钱大帅 刘占生 +1 位作者 王乐 解亮 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期38-45,共8页

针对航空发动机中的摩擦振动问题,给出了对称黏滑运动摩擦力的分段表达式.利用谐波平衡方法推导了具有偶数次黏着的黏滑运动的级数形式解析解,并基于该解析解给出了参数平面内的黏滑边界线方程.黏滑运动响应仅包含奇次谐波成分,在奇次... 针对航空发动机中的摩擦振动问题,给出了对称黏滑运动摩擦力的分段表达式.利用谐波平衡方法推导了具有偶数次黏着的黏滑运动的级数形式解析解,并基于该解析解给出了参数平面内的黏滑边界线方程.黏滑运动响应仅包含奇次谐波成分,在奇次分数倍频处存在超谐次共振.当频率比小于0.4时,黏滑边界线呈现凸凹交替特征,局部极小值位于各阶超谐次共振频率处.黏性阻尼增大能够缩小无黏着运动的参数范围,但在各阶超谐共振频率附近,黏性阻尼增大会扩大无黏着运动的参数区域. 展开更多

关键词 干摩擦 对称黏滑运动 级数解 黏滑边界 超谐次共振

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柔性梁含摩擦斜碰撞的刚体-弹簧-质点混合模型研究 被引量：1

16

作者 沈煜年 顾金红 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期1-7,共7页

为精确快速地预测柔性梁因斜碰撞导致的复杂瞬态动力响应,提出了一种可同时计及局部接触区法向接触柔度、切向接触柔度以及柔性梁整体结构柔度的混合分析模型(HAM)。基于有限段法的思想,将柔性梁的整体位移场离散为弹簧-阻尼-刚体系统,... 为精确快速地预测柔性梁因斜碰撞导致的复杂瞬态动力响应,提出了一种可同时计及局部接触区法向接触柔度、切向接触柔度以及柔性梁整体结构柔度的混合分析模型(HAM)。基于有限段法的思想,将柔性梁的整体位移场离散为弹簧-阻尼-刚体系统,局部接触区的法向双线性压缩-恢复以及切向摩擦变形过程则用含有能量恢复系数的弹塑性弹簧-质点系统进行描述。依据HAM模型,导出了斜碰撞系统在不同接触状态下的分段连续动力学方程。给出了法向压缩-恢复状态和切向黏-滑运动状态的切换准则,并运用事件驱动法对数值算例进行了求解。通过比较HAM模型解、实验数据以及商业有限元解,表明该模型能准确预测接触力的时间历程并描述反复切换的黏-滑(反向)运动模式,验证了HAM模型的可行性。 展开更多

关键词 非线性振动 斜碰撞 切向柔度 摩擦接触 黏-滑运动

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基于ANSYS的走滑断层黏滑运动的数值模拟 被引量：1

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作者 张增换 《科技风》 2017年第12期129-129,共1页

运用ANSYS软件建立二维几何模型,采用粘弹性的力学参数,通过建立接触单元,模拟了10万年时间尺度的平直走滑断层活动(即地震),通过与时间相关的瞬态计算方法分析了压性条件下的断层活动特征,得出在给定的边界条件下断层的最大位错为6m,约... 运用ANSYS软件建立二维几何模型,采用粘弹性的力学参数,通过建立接触单元,模拟了10万年时间尺度的平直走滑断层活动(即地震),通过与时间相关的瞬态计算方法分析了压性条件下的断层活动特征,得出在给定的边界条件下断层的最大位错为6m,约在4.1万年以前断层发生的位错都比较小,且平直断层的周期性活动不明显。 展开更多

关键词 走滑断层 黏滑运动 数值模拟

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