拉格朗日元與離散元耦合連續(xù)：非連續(xù)方法研究

目錄
序前言
**篇
第1章緒論3
1.1背景和意義3
1.2數(shù)值分析方法的分類和簡介4
1.3連續(xù)-非連續(xù)方法的主要內容6
1.3.1開裂模型6
1.3.2接觸和摩擦模型8
1.4連續(xù)-非連續(xù)方法的主要流派9
1.4.1ELFEN和FDEM 9
1.4.2CDEM 15
1.4.3傳統(tǒng)非連續(xù)方法的改進方法17
1.4.4其他相關方法19
1.5連續(xù)-非連續(xù)方法的不同解讀21
1.6本書內容22
第2章拉格朗日元與離散元耦合方法(子方法一)24
2.1應力-應變模塊24
2.2開裂模塊28
2.3接觸-摩擦模塊34
2.4運動模塊38
2.5方法初步檢驗.40
2.5.1彈性滑塊沿斜面下滑過程模擬40
2.5.2三點彎巖梁變形-開裂過程模擬42
2.6本章小結43
第3章巖樣單軸拉伸實驗模擬45
3.1模型和結果分析46
3.1.1模型和方案46
3.1.2計算結果和分析46
3.2本章小結52
第4章巖樣緊湊拉伸實驗模擬53
4.1模型和結果分析53
4.1.1模型和方案53
4.1.2計算結果和分析53
4.2本章小結60
第5章預設形缺口巖樣單向拉伸實驗模擬61
5.1模型和結果分析61
5.1.1模型和方案61
5.1.2計算結果和分析61
5.2本章小結68
第6章三點彎巖梁實驗模擬70
6.1模型和結果分析70
6.1.1模型和方案70
6.1.2計算結果和分析71
6.2本章小結77
第7章恒速度條件下矩形洞室圍巖的變形-開裂-垮塌過程模擬79
7.1模型和參數(shù)79
7.2結果和分析80
7.3本章小結85
第8章采動條件下有黏結水平巖層的變形-開裂-冒落過程模擬86
8.1模型和結果分析86
8.1.1模型和方案86
8.1.2計算結果和分析87
8.2本章小結92
第二篇
第9章拉格朗日元與離散元耦合方法(子方法二)95
9.1開裂方向判斷95
9.2Ⅰ型、Ⅱ型斷裂能引入95
9.3基于空間剖分的單元接觸檢測算法98
9.4基于勢的接觸力計算方法98
9.5摩擦力計算方法100
9.6準靜態(tài)計算實施方法101
9.7方法檢驗102
9.7.1彈性塊體與水平面的接觸過程模擬102
9.7.2彈性滑塊沿斜面的下滑過程模擬103
9.7.3巖樣單軸壓縮實驗模擬(不考慮單元對角線開裂)104
9.7.4巖樣單軸壓縮實驗模擬(考慮單元對角線開裂)105
9.8本章小結109
第10章巴西圓盤巖樣劈裂實驗模擬111
10.1模型和方案111
10.1.1模型和參數(shù)111
10.1.2計算方案112
10.2結果和分析113
10.2.1圖片說明113
10.2.2加載方式的影響113
10.2.3抗拉強度的影響118
10.2.4平臺加載角對抗拉強度修正系數(shù)的影響120
10.3本章小結121
第11章三點彎雙層疊梁實驗模擬122
11.1疊放次序和尺寸的影響123
11.1.1模型和參數(shù)123
11.1.2方案124
11.1.3圖片說明124
11.1.4疊梁尺寸的影響(疊梁長高比相同)125
11.1.5疊梁長度的影響(疊梁高度相同)127
11.1.6單梁高度的影響(疊梁長和高不變)127
11.2力學參數(shù)的影響研究129
11.2.1模型和參數(shù)129
11.2.2方案130
11.2.3抗拉強度的影響131
11.2.4斷裂能的影響133
11.2.5彈性模量和泊松比的影響135
11.2.6法向剛度系數(shù)的影響138
11.3物理實驗的精細模擬139
11.3.1模型和參數(shù)139
11.3.2結果和分析140
11.4本章小結145
第12章開采與均布載荷下無黏結雙層疊梁的變形-開裂-垮落模擬148
12.1模型和方案149
12.2結果和分析150
12.2.1開采間隔(開采速度)和單梁疊放順序的影響150
12.2.2均布應力(開采深度)和單梁疊放順序的影響154
12.3本章小結157
第13章不同加載速度下矩形洞室圍巖的變形-開裂-運動過程模擬158
13.1模型和方案158
13.2結果和分析158
13.2.1加載速度對載荷-位移曲線的影響158
13.2.2加載速度對圍巖變形-開裂-運動過程的影響159
13.3本章小結164
第14章靜水壓力條件下洞室直徑和卸荷時間對洞室圍巖的變形-開裂-運動的影響模擬165
14.1模型和參數(shù)166
14.2結果和分析167
14.2.1洞室直徑的影響167
14.2.2卸荷時間的影響171
14.2.3剪裂紋區(qū)段數(shù)目階梯形增加過程分析173
14.3本章小結174
第15章不同圍壓條件下洞室圍巖的變形-開裂過程模擬175
15.1模型和參數(shù)175
15.2結果和分析176
15.2.1無側壓時176
15.2.2有側壓時178
15.2.3圍壓的影響181
15.3本章小結183
第16章巖樣直接剪切實驗和開裂亞失穩(wěn)模擬184
16.1模型和參數(shù)185
16.2方案和分析185
16.2.1模型185
16.2.2不同階段巖樣上端面的平均剪應力、內部剪應力和裂紋長度的演變特點188
16.2.3不同階段巖樣未來剪裂面或斷層位置測點位移值的演變特點189
16.3討論192
16.4本章小結193
第17章采動條件下水平無黏結疊合巖層的變形-開裂-運動過程模擬194
17.1簡化采場模型模擬195
17.1.1模型和參數(shù)195
17.1.2結果和分析196
17.2真實采場模型模擬201
17.2.1模型和參數(shù)201
17.2.2巖層的變形-開裂-運動過程203
17.2.3采動影響范圍的演化207
17.2.4煤層支承壓力及破碎區(qū)尺寸的演化208
17.3本章小結210
參考文獻211