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基于块体离散元的高速远程滑坡灾害动力学研究
被引量：
19
1
作者
刘广煜
徐文杰
+1 位作者
佟彬
王立朝
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期1557-1566,共10页
高速远程滑坡的破裂及致灾机制一直是滑坡灾害难点之一。为了深入高速远程滑坡灾害动力学过程,本文提出一种基于块体离散元法的黏结断裂模型,并基于图形处理器(GPU)实现了高性能并行计算,进而开发了地质体从连续到破裂解体过程的耦合模...
高速远程滑坡的破裂及致灾机制一直是滑坡灾害难点之一。为了深入高速远程滑坡灾害动力学过程,本文提出一种基于块体离散元法的黏结断裂模型,并基于图形处理器(GPU)实现了高性能并行计算,进而开发了地质体从连续到破裂解体过程的耦合模拟平台–耦合离散元程序(CoDEM)。在此基础上以2000年西藏易贡滑坡为例,系统研究了滑坡体的"高位崩塌区崩解启动–老滑坡体复活–碎屑流高速流动–堰塞体形成"的全过程。通过对比数值计算结果和现场地质调查资料,表明计算得到的堆积范围、物质组成与滑坡实际状态较为吻合。根据滑坡不同阶段的运动特征,将滑坡灾害区分为4个部分:启动区、缓冲区、流通区和刹车区。
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关键词
边坡工程
高速远程滑坡
黏结断裂模型
块体离散元
图形处理器(GPU)
耦合离散元程序(CoDEM)
原文传递
缺陷对脆性材料碎裂过程的影响
被引量：
3
2
作者
段忠
周风华
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第1期11-20,共10页
采用特征线方法模拟脆性材料中应力波的传播过程,采用内聚力模型模拟断裂点的断裂过程,运用C++语言开发了一个模拟脆性圆环发生一维膨胀碎裂过程的实用工具ExpRing,简要给出了该程序的理论基础和使用说明。采用此程序模拟了具有初始缺...
采用特征线方法模拟脆性材料中应力波的传播过程,采用内聚力模型模拟断裂点的断裂过程,运用C++语言开发了一个模拟脆性圆环发生一维膨胀碎裂过程的实用工具ExpRing,简要给出了该程序的理论基础和使用说明。采用此程序模拟了具有初始缺陷的脆性圆环在均匀膨胀作用下的碎裂过程,探讨了不同应变率下,缺陷分布特征对碎裂过程和平均碎片尺寸的影响。计算结果表明:(1)在一定的应变率范围内,等间距分布的点缺陷会控制断裂点的位置及碎片个数,在碎片尺寸-应变率曲线上形成一个缺陷控制碎裂平台;(2)点缺陷的间距和弱化程度将影响缺陷控制碎裂平台的宽度和位置;(3)具有缺陷的脆性材料的表观强度呈现应变率硬化特征;(4)在一定的应变率范围内,正弦分布型缺陷同样导致缺陷控制碎裂的现象。
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关键词
固体力学
缺陷控制碎裂
特征线方法
脆性材料
内聚力模型
碎裂
本征缺陷
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职称材料
混凝土软化本构关系与失稳断裂参数的计算
被引量：
6
3
作者
李霞
王利民
+1 位作者
徐世烺
薛辉庭
《青岛理工大学学报》
CAS
2019年第4期6-12,63,共8页
准脆性材料混凝土的断裂参数尺寸效应不仅与外观尺寸有关,也与材料细观结构相关.完全张开裂纹前方的韧带阻裂区域内的介质相互作用,以虚拟裂纹上的黏聚应力表示.该虚拟裂纹张开位移与黏聚应力之间的关系,也可称为材料的非弹性软化本构关...
准脆性材料混凝土的断裂参数尺寸效应不仅与外观尺寸有关,也与材料细观结构相关.完全张开裂纹前方的韧带阻裂区域内的介质相互作用,以虚拟裂纹上的黏聚应力表示.该虚拟裂纹张开位移与黏聚应力之间的关系,也可称为材料的非弹性软化本构关系.断裂过程失稳应力强度因子KⅠ的估计,直接关系着断裂力学在该类材料中的应用.首先讨论断裂过程区各种软化本构关系模型计算方法,以及与相关实验数据的对比.然后,提出一种利用材料极限应力、黏聚裂纹段长度以及应力强度因子的关系,估计失稳强度因子的计算方法.对该估算方法与实验测试结果对照,大致与实验测试数据吻合.
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关键词
混凝土
断裂过程区
裂纹黏聚应力
双KⅠ断裂模型
虚拟裂纹张开位移
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职称材料
带有幂次内聚断裂模型的韧性碎裂
4
作者
徐便
郑宇轩
+1 位作者
杨洪升
周风华
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1493-1501,共9页
固体在受到冲击载荷作用时常常会断裂成多个碎片(碎裂),对冲击碎裂过程的研究对工程防护和国防军事具有重要意义。影响碎片尺寸的关键参数包括加载速率、材料强度和韧性、断裂形态等因素。采用非线性的幂次内聚力模型来描述材料的断裂过...
固体在受到冲击载荷作用时常常会断裂成多个碎片(碎裂),对冲击碎裂过程的研究对工程防护和国防军事具有重要意义。影响碎片尺寸的关键参数包括加载速率、材料强度和韧性、断裂形态等因素。采用非线性的幂次内聚力模型来描述材料的断裂过程,分析断裂和卸载波传播的耦合过程,给出断口完全断裂时间、卸载波传播距离及碎片平均尺度的解析表达;采用有限元数值模拟不同损伤断裂路径下的韧性碎裂过程,得到断口形貌和破碎产生碎片的平均尺寸。研究结果表明:随着幂次指数k的减小,卸载波的传播距离单调增加,产生碎片的平均尺寸也增加,并且碎片断口变形更大;在诸多可能的非线性损伤演化路径中,存在一种断口位置以最快速卸载方式的损伤断裂模型,该模型对应于幂次指数k=0.5的情况,更接近刻画断口区的断裂发展过程。
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关键词
韧性碎裂
幂次内聚力断裂模型
Mott波
碎片尺寸
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职称材料
题名
基于块体离散元的高速远程滑坡灾害动力学研究
被引量：
19
1
作者
刘广煜
徐文杰
佟彬
王立朝
机构
清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室
中国地质环境监测院
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期1557-1566,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51679123,51879142)
中国地质调查局项目(DD20160280)~~
文摘
高速远程滑坡的破裂及致灾机制一直是滑坡灾害难点之一。为了深入高速远程滑坡灾害动力学过程,本文提出一种基于块体离散元法的黏结断裂模型,并基于图形处理器(GPU)实现了高性能并行计算,进而开发了地质体从连续到破裂解体过程的耦合模拟平台–耦合离散元程序(CoDEM)。在此基础上以2000年西藏易贡滑坡为例,系统研究了滑坡体的"高位崩塌区崩解启动–老滑坡体复活–碎屑流高速流动–堰塞体形成"的全过程。通过对比数值计算结果和现场地质调查资料,表明计算得到的堆积范围、物质组成与滑坡实际状态较为吻合。根据滑坡不同阶段的运动特征,将滑坡灾害区分为4个部分:启动区、缓冲区、流通区和刹车区。
关键词
边坡工程
高速远程滑坡
黏结断裂模型
块体离散元
图形处理器(GPU)
耦合离散元程序(CoDEM)
Keywords
slope
engineering
high-speed
and
long
run-out
landslide
cohesive
fracture
model
block
discrete
element
method
graphics
processing
unit(GPU)
coupling
DEM(CoDEM)
分类号
P64 [天文地球—地质矿产勘探]
原文传递
题名
缺陷对脆性材料碎裂过程的影响
被引量：
3
2
作者
段忠
周风华
机构
宁波大学机械工程与力学学院
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第1期11-20,共10页
基金
国家自然科学基金项目(10572066
10972108)
宁波大学王宽诚幸福基金项目~~
文摘
采用特征线方法模拟脆性材料中应力波的传播过程,采用内聚力模型模拟断裂点的断裂过程,运用C++语言开发了一个模拟脆性圆环发生一维膨胀碎裂过程的实用工具ExpRing,简要给出了该程序的理论基础和使用说明。采用此程序模拟了具有初始缺陷的脆性圆环在均匀膨胀作用下的碎裂过程,探讨了不同应变率下,缺陷分布特征对碎裂过程和平均碎片尺寸的影响。计算结果表明:(1)在一定的应变率范围内,等间距分布的点缺陷会控制断裂点的位置及碎片个数,在碎片尺寸-应变率曲线上形成一个缺陷控制碎裂平台;(2)点缺陷的间距和弱化程度将影响缺陷控制碎裂平台的宽度和位置;(3)具有缺陷的脆性材料的表观强度呈现应变率硬化特征;(4)在一定的应变率范围内,正弦分布型缺陷同样导致缺陷控制碎裂的现象。
关键词
固体力学
缺陷控制碎裂
特征线方法
脆性材料
内聚力模型
碎裂
本征缺陷
Keywords
solid
mechanics
defect-controlled
fragmentation（DCF）
method
of
characteristics
brittle
materials
cohesive
fracture
model
fragmentation
intrinsic
defect
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
下载PDF
职称材料
题名
混凝土软化本构关系与失稳断裂参数的计算
被引量：
6
3
作者
李霞
王利民
徐世烺
薛辉庭
机构
青岛理工大学理学院
浙江大学建筑工程学院
出处
《青岛理工大学学报》
CAS
2019年第4期6-12,63,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(10272068
51378461)
山东省自然科学基金资助项目(Y2006A29)
文摘
准脆性材料混凝土的断裂参数尺寸效应不仅与外观尺寸有关,也与材料细观结构相关.完全张开裂纹前方的韧带阻裂区域内的介质相互作用,以虚拟裂纹上的黏聚应力表示.该虚拟裂纹张开位移与黏聚应力之间的关系,也可称为材料的非弹性软化本构关系.断裂过程失稳应力强度因子KⅠ的估计,直接关系着断裂力学在该类材料中的应用.首先讨论断裂过程区各种软化本构关系模型计算方法,以及与相关实验数据的对比.然后,提出一种利用材料极限应力、黏聚裂纹段长度以及应力强度因子的关系,估计失稳强度因子的计算方法.对该估算方法与实验测试结果对照,大致与实验测试数据吻合.
关键词
混凝土
断裂过程区
裂纹黏聚应力
双KⅠ断裂模型
虚拟裂纹张开位移
Keywords
concrete
fracture
process
zone
crack
cohesive
stress
double
KⅠ
fracture
model
virtual
crack
opening
displacement
分类号
TU528.1 [建筑科学—建筑技术科学]
O346.1 [理学—固体力学]
下载PDF
职称材料
题名
带有幂次内聚断裂模型的韧性碎裂
4
作者
徐便
郑宇轩
杨洪升
周风华
机构
宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室
中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室
西北工业大学航空学院
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1493-1501,共9页
基金
国家自然科学基金重点项目(11932018)
冲击波物理与爆轰物理重点实验室基金项目(6142A03191004)。
文摘
固体在受到冲击载荷作用时常常会断裂成多个碎片(碎裂),对冲击碎裂过程的研究对工程防护和国防军事具有重要意义。影响碎片尺寸的关键参数包括加载速率、材料强度和韧性、断裂形态等因素。采用非线性的幂次内聚力模型来描述材料的断裂过程,分析断裂和卸载波传播的耦合过程,给出断口完全断裂时间、卸载波传播距离及碎片平均尺度的解析表达;采用有限元数值模拟不同损伤断裂路径下的韧性碎裂过程,得到断口形貌和破碎产生碎片的平均尺寸。研究结果表明:随着幂次指数k的减小,卸载波的传播距离单调增加,产生碎片的平均尺寸也增加,并且碎片断口变形更大;在诸多可能的非线性损伤演化路径中,存在一种断口位置以最快速卸载方式的损伤断裂模型,该模型对应于幂次指数k=0.5的情况,更接近刻画断口区的断裂发展过程。
关键词
韧性碎裂
幂次内聚力断裂模型
Mott波
碎片尺寸
Keywords
ductile
fragmentation
power
law
cohesive
fracture
model
mott
wave
average
fragment
size
分类号
O346.5 [理学—固体力学]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于块体离散元的高速远程滑坡灾害动力学研究
刘广煜
徐文杰
佟彬
王立朝
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
19
原文传递
2
缺陷对脆性材料碎裂过程的影响
段忠
周风华
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
3
下载PDF
职称材料
3
混凝土软化本构关系与失稳断裂参数的计算
李霞
王利民
徐世烺
薛辉庭
《青岛理工大学学报》
CAS
2019
6
下载PDF
职称材料
4
带有幂次内聚断裂模型的韧性碎裂
徐便
郑宇轩
杨洪升
周风华
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
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