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基于杆系离散元理论考虑构件断裂的单层网壳结构倒塌破坏模拟研究
被引量：
1
1
作者
叶继红
许强
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期1-9,共9页
塑性铰模型计算效率高,可快速获得结构宏观破坏模式,韧性断裂损伤模型从微观机制揭示钢材的断裂机理,可较准确预测钢材的断裂行为。为此,该文基于杆系离散元理论,将两者联合建立构件断裂模拟算法,既具有计算效率高的优势又保证构件断裂...
塑性铰模型计算效率高,可快速获得结构宏观破坏模式,韧性断裂损伤模型从微观机制揭示钢材的断裂机理,可较准确预测钢材的断裂行为。为此,该文基于杆系离散元理论,将两者联合建立构件断裂模拟算法,既具有计算效率高的优势又保证构件断裂模拟的精度。首先介绍杆系离散元法的基本理论,以及宏观塑性铰模型和微观韧性断裂损伤模型具体计算流程;然后给出将两者联合分析的具体实施策略,即以接触截面边缘最不利点处的应力作为整个截面的应力状态,进而调用韧性断裂损伤模型。最后采用Fortran语言编制相应的分析程序,并通过悬臂梁断裂算例和单层网壳振动台倒塌试验,验证该算法对模拟杆件断裂行为的可行性和有效性。杆系离散元法模拟构件断裂时,截面发生开裂,颗粒间发生脱离是一个自然的过程,无需其他任何修正即可实现结构由连续体状态向断裂后非连续体状态过渡,与有限元方法相比,不存在网格畸变重划分、迭代不收敛的问题,更具计算优势,为大跨空间网壳结构倒塌破坏分析提供新的计算手段。
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关键词
杆系离散元法
断裂
单层网壳结构
塑性铰模型
韧性断裂损伤模型
原文传递
基于杆系离散元理论的结构屈曲显式弧长法研究
2
作者
叶继红
许强
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期9-18,共10页
基于杆系离散元理论,提出了一种显式弧长法用于结构弹性屈曲全过程分析。建立了新型接触单元-铰固接触单元的本构模型,分别采用离散元法和结构力学方法对铰固接触单元在已知端部位移工况下进行受力分析,并通过端部内力相等建立方程,推...
基于杆系离散元理论,提出了一种显式弧长法用于结构弹性屈曲全过程分析。建立了新型接触单元-铰固接触单元的本构模型,分别采用离散元法和结构力学方法对铰固接触单元在已知端部位移工况下进行受力分析,并通过端部内力相等建立方程,推导了接触刚度系数;采用动力阻尼技术简化了颗粒运动方程的求解过程,然后引入总位移约束弧长法,详细阐述了与离散元法相结合的求解策略和实施过程,并给出了相关分析参数的计算公式;通过算例验证了该方法的准确性和适用性。在追踪结构屈曲平衡路径时,该方法无需组集刚度矩阵、不涉及矩阵奇异等不收敛问题,且参数少、稳定性好,与传统有限元弧长法相比更具优越性,为结构分析提供了新的算法工具。
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关键词
杆系离散元法
弧长法
接触本构模型
屈曲分析
数值模拟
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职称材料
题名
基于杆系离散元理论考虑构件断裂的单层网壳结构倒塌破坏模拟研究
被引量：
1
1
作者
叶继红
许强
机构
中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室
中国矿业大学徐州市工程结构火安全重点实验室
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期1-9,共9页
基金
国家自然科学基金面上项目(51978655)。
文摘
塑性铰模型计算效率高,可快速获得结构宏观破坏模式,韧性断裂损伤模型从微观机制揭示钢材的断裂机理,可较准确预测钢材的断裂行为。为此,该文基于杆系离散元理论,将两者联合建立构件断裂模拟算法,既具有计算效率高的优势又保证构件断裂模拟的精度。首先介绍杆系离散元法的基本理论,以及宏观塑性铰模型和微观韧性断裂损伤模型具体计算流程;然后给出将两者联合分析的具体实施策略,即以接触截面边缘最不利点处的应力作为整个截面的应力状态,进而调用韧性断裂损伤模型。最后采用Fortran语言编制相应的分析程序,并通过悬臂梁断裂算例和单层网壳振动台倒塌试验,验证该算法对模拟杆件断裂行为的可行性和有效性。杆系离散元法模拟构件断裂时,截面发生开裂,颗粒间发生脱离是一个自然的过程,无需其他任何修正即可实现结构由连续体状态向断裂后非连续体状态过渡,与有限元方法相比,不存在网格畸变重划分、迭代不收敛的问题,更具计算优势,为大跨空间网壳结构倒塌破坏分析提供新的计算手段。
关键词
杆系离散元法
断裂
单层网壳结构
塑性铰模型
韧性断裂损伤模型
Keywords
member discrete element method
fracture
single-layer reticulated shell structure
plastic hinge model
ductile fracture damage model
分类号
TU313 [建筑科学—结构工程]
TU323 [建筑科学—结构工程]
原文传递
题名
基于杆系离散元理论的结构屈曲显式弧长法研究
2
作者
叶继红
许强
机构
中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室
中国矿业大学徐州市工程结构火灾安全重点实验室
出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期9-18,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目(51978655)。
文摘
基于杆系离散元理论,提出了一种显式弧长法用于结构弹性屈曲全过程分析。建立了新型接触单元-铰固接触单元的本构模型,分别采用离散元法和结构力学方法对铰固接触单元在已知端部位移工况下进行受力分析,并通过端部内力相等建立方程,推导了接触刚度系数;采用动力阻尼技术简化了颗粒运动方程的求解过程,然后引入总位移约束弧长法,详细阐述了与离散元法相结合的求解策略和实施过程,并给出了相关分析参数的计算公式;通过算例验证了该方法的准确性和适用性。在追踪结构屈曲平衡路径时,该方法无需组集刚度矩阵、不涉及矩阵奇异等不收敛问题,且参数少、稳定性好,与传统有限元弧长法相比更具优越性,为结构分析提供了新的算法工具。
关键词
杆系离散元法
弧长法
接触本构模型
屈曲分析
数值模拟
Keywords
member discrete element method
arc-length method
contact constitutive model
buckling behavior
numerical simulation
分类号
TU323 [建筑科学—结构工程]
TU311.2 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于杆系离散元理论考虑构件断裂的单层网壳结构倒塌破坏模拟研究
叶继红
许强
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
原文传递
2
基于杆系离散元理论的结构屈曲显式弧长法研究
叶继红
许强
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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