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三维非连续变形分析与有限元耦合算法研究

专 业: 水工结构工程
关键词: 三维非连续变形分析方法 有限元法 公共面法 重力坝 堆石坝 动力破坏
分类号: TV31
形 态: 共 133 页 约 87,115 个字 约 4.167 M内容
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内容摘要


该文对非连续变形分析方法进行了深入的理论研究和程序开发工作,主要研究内容和研究成果概括为以下四部分内容。

首先,在Windows平台上,开发了一套较为完整的二维非连续变形分析和二维非连续变形分析与有限元耦合算法软件——DDAW。

由于该软件配备了前、后处理程序和高效的方程求解器,因此,方便了非连续变形分析方法在工程实际中的应用,提高了计算效率。

通过典型的数值算例对程序进行考察,并利用耦合算法对联实际有缝重力坝进行了数值模拟,得到的数值结果可为实际工程设计提供合理的参考。

然后,将二维非连续变形分析方法方法拓展到三维空间,在完全一阶位移近似模式下,由最小势能原理建立了三维非连续变形分析方法的总体平衡方程,详细推导了单一声体的各子矩阵列式引入公共面法进行三维块体的接触判断,阐明了块体之间的嵌入准则和有面参与的接触形式的进入面确定方法,进而给出了接触子矩阵的列式法向弹簧子矩阵、切向弹簧子矩阵以及摩擦力了矩阵,建立了三维非连续变形分析方法的正分析模型;自行编制了三维非连续变形分析方法的计算程序——3DDDA,通过多个算例对算法和程序进行了考察,验证了算法和程序的正确性。

进一步将三维非连续变形分析方法与三维有限元法结合,发展了三维非连续变形分析与有限元的耦合算法。

由最小势能原理建立了耦合法总体平衡方程,详细推导了耦合法各了矩阵列式,在3DDDA程序中增加了三维耦合法计算程序,典型接触、碰撞问题的算例说明了该文给出的算法和编制程序的正确性。

最后,应用二维非连续变形分析方法对堆石坝模型动力破坏过程进行了数据模拟……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1问题的提出及选题的意义
1.2岩石力学中不连续变形数值分析方法概述
1.3非连续变形分析方法的研究与应用现状
1.4本文完成的主要工作
第二章 二维非连续变形分析方法及与有限元耦合算法
2.1引言
2.2二维DDA的基本原理及其改进
2.3二维DDA与有限元耦合算法
2.4算例分析与讨论
2.5耦合法在混凝土重力坝中的应用
2.6 小结
第三章 三维非连续变形分析方法
3.1引言
3.2块体的变形、位移模式及总体平衡方程
3.3单一块体的应力、应变及荷载分析
3.4三维DDA的接触判断
3.5接触传递与开-合迭代
3.6数值算例与初步应用
3.7 小结
第四章 三维非连续变形分析与三维有限元耦合算法
4.1引言
4.2基本公式
4.3算例分析与讨论
4.4小结
第五章 面板堆石坝模型动力破坏试验的数值模拟
5.1引言
5.2计算模型与计算结果
5.3小结
第六章 结论与展望
参考文献
论文创新点摘要

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中图分类: > TV31 > 工业技术 > 水利工程 > 水工结构 > 结构理论和计算

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