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(nèi)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(jìn)方法17
1.4.4其他相關(guān)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(nèi)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(yīng)力-應(yīng)變模塊24
2.2開裂模塊28
2.3接觸-摩擦模塊34
2.4運(yùn)動(dòng)模塊38
2.5方法初步檢驗(yàn).40
2.5.1彈性滑塊沿斜面下滑過程模擬40
2.5.2三點(diǎn)彎巖梁變形-開裂過程模擬42
2.6本章小結(jié)43
第3章巖樣單軸拉伸實(shí)驗(yàn)?zāi)M45
3.1模型和結(jié)果分析46
3.1.1模型和方案46
3.1.2計(jì)算結(jié)果和分析46
3.2本章小結(jié)52
第4章巖樣緊湊拉伸實(shí)驗(yàn)?zāi)M53
4.1模型和結(jié)果分析53
4.1.1模型和方案53
4.1.2計(jì)算結(jié)果和分析53
4.2本章小結(jié)60
第5章預(yù)設(shè)形缺口巖樣單向拉伸實(shí)驗(yàn)?zāi)M61
5.1模型和結(jié)果分析61
5.1.1模型和方案61
5.1.2計(jì)算結(jié)果和分析61
5.2本章小結(jié)68
第6章三點(diǎn)彎巖梁實(shí)驗(yàn)?zāi)M70
6.1模型和結(jié)果分析70
6.1.1模型和方案70
6.1.2計(jì)算結(jié)果和分析71
6.2本章小結(jié)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(jié)果和分析80
7.3本章小結(jié)85
第8章采動(dòng)條件下有黏結(jié)水平巖層的變形-開裂-冒落過程模擬86
8.1模型和結(jié)果分析86
8.1.1模型和方案86
8.1.2計(jì)算結(jié)果和分析87
8.2本章小結(jié)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(cè)算法98
9.4基于勢(shì)的接觸力計(jì)算方法98
9.5摩擦力計(jì)算方法100
9.6準(zhǔn)靜態(tài)計(jì)算實(shí)施方法101
9.7方法檢驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?zāi)M(不考慮單元對(duì)角線開裂)104
9.7.4巖樣單軸壓縮實(shí)驗(yàn)?zāi)M(考慮單元對(duì)角線開裂)105
9.8本章小結(jié)109
第10章巴西圓盤巖樣劈裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M111
10.1模型和方案111
10.1.1模型和參數(shù)111
10.1.2計(jì)算方案112
10.2結(jié)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(qiáng)度的影響118
10.2.4平臺(tái)加載角對(duì)抗拉強(qiáng)度修正系數(shù)的影響120
10.3本章小結(jié)121
第11章三點(diǎn)彎雙層疊梁實(shí)驗(yàn)?zāi)M122
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(xué)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)的精細(xì)模擬139
11.3.1模型和參數(shù)139
11.3.2結(jié)果和分析140
11.4本章小結(jié)145
第12章開采與均布載荷下無黏結(jié)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(jié)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(yīng)力(開采深度)和單梁疊放順序的影響154
12.3本章小結(jié)157
第13章不同加載速度下矩形洞室圍巖的變形-開裂-運(yùn)動(dòng)過程模擬158
13.1模型和方案158
13.2結(jié)果和分析158
13.2.1加載速度對(duì)載荷-位移曲線的影響158
13.2.2加載速度對(duì)圍巖變形-開裂-運(yùn)動(dòng)過程的影響159
13.3本章小結(jié)164
第14章靜水壓力條件下洞室直徑和卸荷時(shí)間對(duì)洞室圍巖的變形-開裂-運(yùn)動(dòng)的影響模擬165
14.1模型和參數(shù)166
14.2結(jié)果和分析167
14.2.1洞室直徑的影響167
14.2.2卸荷時(shí)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(jié)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(jié)果和分析176
15.2.1無側(cè)壓時(shí)176
15.2.2有側(cè)壓時(shí)178
15.2.3圍壓的影響181
15.3本章小結(jié)183
第16章巖樣直接剪切實(shí)驗(yàn)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(yīng)力、內(nèi)部剪應(yīng)力和裂紋長度的演變特點(diǎn)188
16.2.3不同階段巖樣未來剪裂面或斷層位置測(cè)點(diǎn)位移值的演變特點(diǎn)189
16.3討論192
16.4本章小結(jié)193
第17章采動(dòng)條件下水平無黏結(jié)疊合巖層的變形-開裂-運(yùn)動(dòng)過程模擬194
17.1簡化采場(chǎng)模型模擬195
17.1.1模型和參數(shù)195
17.1.2結(jié)果和分析196
17.2真實(shí)采場(chǎng)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(yùn)動(dòng)過程203
17.2.3采動(dòng)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(jié)210
參考文獻(xiàn)211