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自由边界形状与近边界裂纹相互作用模型研究被引量：3: 2009年; 大量的研究表明,岩爆发生条件与岩石的力学性能有关。岩体中微裂纹的形成、扩展和汇合对岩体的力学性能产生显著影响,可以导致材料的逐渐劣化直至破坏。对于单轴压缩的岩石试件,其破坏型式主要是微裂纹的摩擦滑移、自相似平面扩展和弯折扩展。基于断裂力学机制,对单轴压缩荷载下3种不同边界形状,即直边、凸形、凹形情况下近边界原生斜裂纹的扩展进行了理论研究,并运用FLAC数值模拟技术,建立了基于Interface界面单元的裂纹扩展数值模型。近直边界及凸形边界情况的裂纹扩展使用梁渐近模型来解析薄片岩层的屈曲断裂问题,对于近凹形边界情况给予简化,提出了裂纹-圆-椭圆相互作用的修正模型并进行理论分析。研究结果表明,基于Interface界面单元的裂纹扩展的数值模型正确,解析解与数值解吻合较好,相应的梁渐近模型及裂纹-圆-椭圆模型可以合理地分析应力调整过程中裂纹的扩展和裂纹与不同洞室表面形状的相互作用问题,为岩爆工程及理论研究提出了新的理论依据。; 方恩权蔡永昌朱合华; 关键词：岩爆

单轴压缩岩石不同边界裂纹扩展数值模拟研究被引量：6: 2009年; 对于单轴压缩的岩石试件,其破坏形式主要是微裂纹的摩擦滑移、自相似平面扩展和弯折扩展。基于断裂力学机制,运用FLAC的显式有限差分数值模拟技术,对单轴压缩荷载下三种不同边界形状,即直边、凸形、凹形情况下含近边界预置斜裂纹的岩石模型进行了数值模拟研究。研究结果表明,基于Interface界面单元建立的裂纹扩展模式以Z型翼裂纹扩展为主,可以较好地模拟裂纹扩展过程。预置裂纹倾角和边界形状对近边界裂纹起裂应力及裂纹扩展过程都有一定的影响。凹边界情况下裂纹扩展较为稳定,无非稳定扩展情况的出现,而直边界和凸边界情况裂纹扩展均由稳定扩展到非稳定扩展逐步进行。; 方恩权蔡永昌朱合华; 关键词：单轴压缩数值模拟

无网格Shepard-最小二乘法弹塑性分析研究: 2019年; 采用一种新的无网格Shepard-最小二乘插值技术来进行二维弹塑性问题的分析求解,以克服原有无网格方法在该类问题分析中诸如本质边界条件施加困难、形函数的计算和求导复杂的缺点。该插值函数在实现了滑动最小二乘(MLS)插值函数所不具备的delta属性的同时也克服了滑动最小二乘(MLS)形函数求导计算代价大的问题;验证结果表明,该插值函数计算及求导过程远比MLS插值形函数简单。其后利用该新型插值函数进行了增量格式的塑性分析;数值算例的结果表明了本文方法用于弹塑性分析的正确性和有效性。; 苏锋; 关键词：弹塑性无网格最小二乘

基于最小二乘近似构造流形方法的物理覆盖函数: 2009年; 流形方法可以在保持计算网格不变的前提下,通过在物理覆盖上采用任意形式的解析解级数或各阶多项式来提高数值解的精度,具有许多独特的优势。目前通常采用的、在物理覆盖上使用0阶到多阶多项式作为覆盖函数的方法,不但大幅度地增加了分析问题的总未知量数,而且给边界条件的处理带来了较多的困难。基于最小二乘近似方法来构造流形方法的物理覆盖位移函数,可以在保持总的未知量数不变的情况下构造出满足δij插值条件的高次流形单元,且可以象有限单元法一样方便地施加边界条件,克服了流形方法的上述缺点,为流形单元位移插值函数的构造提供了一条新的途径。悬臂梁、RD梁等算例验证了本文理论与方法的正确性和计算效率。; 蔡永昌朱合华; 关键词：流形方法最小二乘无网格法位移函数

裂纹扩展过程模拟的无网格MSLS方法被引量：10: 2010年; 采用一种新提出的无网格MSLS方法来进行裂纹扩展过程的模拟分析,该方法的插值函数具有Kronecker delta属性,能够方便准确地施加本质边界条件,且其计算和求导过程相对滑动最小二乘(MLS)插值更为简单,克服了其它无网格方法的一些主要困难,适合于裂纹扩展等网格畸变和网格移动等问题的分析模拟。该文中采用围线积分法计算裂纹的应力强度因子,用最大周向应力理论来建立复合裂纹的断裂准则,数值算例表明了该文理论和方法的正确性与可行性。; 蔡永昌朱合华; 关键词：无网格 MLS

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教育部科学技术研究重点项目(107041)