断裂破坏模拟的DDA方法研究

来源 :西南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huiyongq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
非连续变形分析(DDA)是计算离散可变形块体系统力学行为的数值计算方法,其在连续岩体开裂破坏模拟中的应用也已得到研宄。  本论文首先采用子块体粘接方法模拟连续体的应力应变问题,讨论了 DDA计算中加载速率、时间步长、罚弹簧刚度等参数取值对连续体应力应变分析的影响。模拟了悬臂梁变形和圆盘径向受压变形,并与相应理论值结果进行了比较。结果表明,可以在 DDA方法中通过子块体粘接方法模拟连续体的简单应力应变问题。  在此基础上,对子块体DDA开裂模拟方法中的开裂判断进行了改进。在改进的开裂模拟算法中,基于邻近子块体的应力状态,根据最大拉应力准则和莫尔-库伦准则判断子块体单元的拉伸或剪切破坏,并假定裂纹沿子块体单元间的虚拟节理面产生或扩展。采用改进后的 DDA程序模拟了 I型、I I型破坏并与理论结果对比,模拟了 I-II混合型破坏并与实验结果对比。结果表明,改进后的开裂算法具有高的开裂计算准确性,并大大减小了预设虚拟节理分布对开裂破坏强度及破坏路径模拟结果的影响。  另外,对岩石细杆中的应力波传播和应力波引起的层裂现象进行了模拟,得到了理想的应力波传播和层裂破坏模拟结果。随后模拟了爆炸应力波作用下的爆破破岩过程,通过在炮孔壁上施加三角冲击载荷,模拟再现了凿岩爆破中爆炸应力波作用下的孔周破坏、自由表面剥落、碎裂漏斗区域形成、较远区裂纹的扩展,以及岩体的抛掷;结合应力波传播模拟结果对破岩过程与机理进行了分析。  岩体本身具有非均匀性、各向异性和非线性,为较好的模拟岩石的这些特性,进一步在 D D A中引入非均匀性的概念。根据 Weibull分布函数的特点,将其应用于 DDA程序中,引入岩石的细观非均匀性模型,考虑岩石弹性模量和泊松比的非均匀性,以及节理参数的非均匀性。对非均匀岩体的变形破坏行为进行了数值模拟,讨论了非均匀化指数对岩石变形破坏行为的影响,并与之前的均质岩体开裂破坏模拟结果进行了对比。  总之,本文改进了 DDA子块体开裂模拟方法,考虑了岩石的非均匀性特性,使得 DDA方法能更好的模拟岩石的变形和断裂破坏行为,为采用 DDA方法更好的模拟实际工程问题创造了条件。
其他文献
本文运用多体系统动力学理论,对船用大尺度结构门系统的动态特性问题进行了探索研究。船用大尺度结构门系统是一个复杂的多体系统,该系统具有质量大,惯性大,加速度性能差等特点,而
本论文主要以上海某钢铁股份有限公司热轧板厂卷取机为研究对象,为了消除该卷取机振动烈度过大的故障,利用瞬态激振法原理,使用普通锤对卷取机进行激励,并采用 bently208 进行测
在国民经济生产中,旋转机械不但数量巨大,而且往往是企业中的关键设备,一旦失效,将造成巨大损失。因此,有效的旋转机械信号分析方法显得十分重要。旋转机械特征分析是旋转机械故障
期刊
聚氨酯具有高弹性、高耐磨性,硬度范围宽等优点,但其力学性能有待改善。海泡石填充到聚氨酯中,可以改善其力学性能。通过研究海泡石对聚氨酯复合材料氢键和微相分离的影响,揭示了
期刊
电容式加速度计广泛应用于国防、航空航天、汽车、通信等军用民用领域,是当前市场的主流和研究的热点。随着应用领域的不断扩大,单双轴电容式加速度计已无法满足使用的需求,三轴电容式加速度计集成成为重要的发展方向之一。本课题旨在研制一种基于单一敏感质量的三轴电容式加速度计,重点从电容式单质量三轴加速度计的结构设计、仿真优化和工艺制作三方面入手,研究提高器件灵敏度、降低非线性度、减小布朗噪声和交叉轴灵敏度的方
本论文以具有不确定性完整动力学模型的机器人系统为研究对象,重点探讨了基于非线性PID(PD)、自适应控制和鲁棒补偿的各种控制策略,理论证明了各种控制策略的系统稳定性(甚至
随着我国各项实力不断提高,国民经济不断发展,人们对土木工程的要求也越来越高,监理工作在土木工程的建设中发挥着至关重要的作用,能够对施工材料、施工安全、施工人员、施工
目的:评价DC-CIK细胞治疗晚期转移性鼻咽癌患者的疗效。方法:回顾性分析2011年8月至2015年6月解放军第八一医院肿瘤生物治疗科行DC-CIK细胞治疗的29例晚期转移性鼻咽癌患者。