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不同围压与节理特征下盘形滚刀破岩数值研究被引量：20: 2014年; 为了研究围压、节理特征对盘形滚刀破岩的影响,采用颗粒离散元法建立了不同围压、节理特征下的盘形滚刀破岩模型并进行数值仿真,研究不同围压与节理特征下对应的破碎模式、破岩比能耗和裂纹数目。研究表明：盘形滚刀破岩时,随着围压与节理特征的变化,会呈现4种破碎模式;其中当围压为50 MPa,节理间距小于60 mm以及节理倾角在30°附近时呈围压促进破碎模式,该破碎模式类似于岩爆,破岩比能耗极低;当围压和节理间距一定时,比能耗随着节理倾角的增大先减小后增大,且在30°时取得最小值;当围压和节理倾角一定时,比能耗随着节理间距的增大而增大;当节理间距一定时,节理倾角在0°,90°附近时,比能耗随着围压的增大而增大。而当节理倾角在15°~75°时,比能耗随围压由1 MPa增加到25 MPa时而增大,由25 MPa增加到50 MPa时而减小;另外,破碎模式、比能耗和裂纹数目三者关系密切,其中比能耗和裂纹数目之间的变化趋势相反。; 谭青张旭辉夏毅敏朱逸易念恩张佳; 关键词：盘形滚刀围压

盾构切刀切削软岩特性研究被引量：9: 2015年; 文章在对盾构切刀切削软岩动态过程进行合理简化的基础上,从软岩细观角度出发,采用颗粒离散元法建立了切刀切削软岩的二维数值模型,对切刀切削动态过程进行了分析,并研究了切刀前角、切深以及节理对切刀切削特性的影响。研究结果表明:切刀切削软岩是一个先挤压后张拉的过程,切刀着力点随切削行程的改变由刀尖逐渐向刀前刃上方转移,然后再回到刀尖,与切削力变化规律一致;破碎块随切刀前角和切深的增加呈增大趋势;比能耗随切刀前角和切深的增加呈减小趋势;节理倾角不同切刀破岩呈不同破坏方式,节理倾角小于90°时,更容易形成破碎块,破岩效率较高;节理倾角大于或等于90°时,不能很好利用节理促使破碎块的形成,破岩效率较低。通过试验验证了破碎块以及切刀受力过程与数值模拟具有较好的一致性。; 张旭辉谭青夏毅敏蔡小华曾桂英张佳; 关键词：盾构切刀节理

无网格Galerkin法GPU加速并行计算及其应用被引量：1: 2015年; 针对无网格Galerkin法计算耗时的问题,采用逐节点对法来组装刚度矩阵、共轭梯度法求解基于CSR格式存储的稀疏线性方程组,提出了一种利用罚函数法施加本质边界条件的EFG法GPU加速并行算法,给出了刚度矩阵和惩罚刚度矩阵的统一格式,以及GPU加速并行算法的流程图。编写了基于CUDA构架平台的GPU程序,且在NVIDIA GeForce GTX 660显卡上通过数值算例对所提算法进行了性能测试与分析比较,探讨了影响加速比的因素。算例结果验证了所提算法的可行性,并在满足计算精度的前提下,其加速比最大可达17倍;同时线性方程组的求解对加速比起决定性影响。; 龚曙光刘奇良卢海山周志勇张佳; 关键词：无网格GALERKIN法 GPU加速并行计算 CUDA

盘形滚刀破岩过程的数值研究被引量：37: 2013年; 为了研究全断面岩石掘进机盘形滚刀的破岩过程以及盘形滚刀的结构参数（刀刃宽、刀刃角）对滚刀破岩特性的影响，利用离散元方法建立岩石与盘形滚刀的二维数值模型，研究了滚刀侵入岩石过程中贯入度、切削力以及裂纹数三者的关系，在此基础上通过仿真得到滚刀结构参数与岩石破碎特性的规律。研究结果表明：裂纹的扩展与滚刀受到的切削力密切相关；破岩过程中切削力先增大后减小的循环模式，证实了岩石跃进破碎特性。在盘形滚刀作用下，岩石中的应力是向下、向四周无限扩展的对称的应力泡。滚刀刀刃作用区域，应力值最高，随着滚刀贯入度增加，最大应力减小；远离滚刀刀刃区域，应力呈应力泡形式逐层降低至0。选择滚刀刀刃宽在10～15mm之间，既避免滚刀受到的推力过大，又能提高滚刀的破岩效率；岩石破碎以滚刀刀刃下方向下发展裂纹的扩展为主，刀刃角在10°～20°之间，既能减少滚刀的磨损又能提高破岩效率。; 谭青李建芳夏毅敏徐孜军朱逸张佳; 关键词：盘形滚刀离散元法数值模拟

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张佳