顆粒材料計算力學研究進展

內容概要

《顆粒材料計算力學研究進展》收集國內當前在顆粒材料計算力學領域的最新研究成果，共計70篇學術論文，還包括近10篇會議的大會報告內容摘要。以上論文主要涉及顆粒材料物理和力學、巖土顆粒力學、流固耦合及大規(guī)模數值方法等研究方向，全面地反映了我國當前顆粒材料力學的研究。

書籍目錄

第Ⅰ篇大會報告 K01散體物質多尺度力學行為的若干研究 K02Some Challenging Problems in Discrete Element Modelling of Particulate Systems K03顆粒材料多尺度計算力學的若干問題……… K04離散元法的開發(fā)及其在沖擊動力學問題中的應用 K05Pressure—Temperature Relation during Regime Change in Dry Sheared Granular Materials K06用于描述地質體塊體顆粒的連續(xù)及非連續(xù)計算模型—CDEM最新進展 K07離散單元法的顆粒接觸模型（即軟球正碰撞模型）的研究進展 K08疑難土顆粒材料的離散元分析…… K09Discrete Modeling of Fluid—Particle Interaction in Granular Media K10離散元法在機械工程中的應用舉例 第Ⅱ篇顆粒材料物理和力學特征 A01Characterization on Jointed Rock Masses Based on PFC2D A02利用GSH理論計算直剪盒中顆粒固體彈性波傳播 A03基于超二次曲面的非球形離散單元模型研究 A04DEM Analyses of Shear Band in Granular Materials A05三維離散元法模擬圓錐指數儀貫人沙土過程 A06非彈性蹦球的非線性動力學行為的研究 A07基本三維實體最密填充研究進展 A08輕度Jam和深度Jam體系的力網絡結構 A09基于離散元方法顆粒運動模擬的轉動阻力問題研究 Al0單自由度顆粒阻尼系統(tǒng)的離散元分析 第Ⅲ篇顆粒材料動力學及沖擊 B01三維粒一床碰撞過程數值研究 B02關于粒一床碰撞數值模擬的優(yōu)化 B03粒子旋轉對顆粒介質沖擊動力學行為的影響 B04顆粒物質緩沖性能的離散元模擬 B05重力驅動下運動物體在顆粒介質中沖擊過程的離散元模擬 B06基于離散單元法的顆粒阻尼耗能減振特性研究 B07顆粒物質由層流向紊流轉變的環(huán)剪試驗研究 B08圓柱形滾筒內二元顆粒軸向分層機理研究 B09恢復系數對于振動顆粒氣體長程邊界作用的影響 第Ⅳ篇土石混合體中的顆粒力學 C01雞尾山滑坡全過程數值模擬 C02The Influence of Rock Block Contents on Geo—Mechanical Behavior of Soil—Rock Mixture C03基于三維顆粒流理論的混合土體力學參數反演研究 C04A Stochastic Granule Model of Rockfill Using Combined Finite/Discrete Element Method C05基于顆粒流數值實驗的碎石含量和尺寸對碎石土邊坡穩(wěn)定性影響機制研究 C06基于離散元的土石混合體大型直剪數值試驗研究 第Ⅴ篇巖石中的顆粒力學 D01隨機凸多邊形顆粒材料的DDA試樣生成 D02Characterization on Jointed Rock Masses Based on PFC2D D03堆石壩初次蓄水變形機理研究 D04光滑節(jié)理模型在錦屏大理巖中的應用研究 D05巖石裂紋擴展與貫通機制的離散元數值分析 D06基于平衡顆粒法生成地質體復雜節(jié)理面網格的方法研究 第Ⅵ篇土體中的顆粒力學 E01基于離散元模擬的砂土液化微細觀機理分析 E02巖土細觀破壞離散元模擬及力學特性研究 E03基于顆粒流數值模型的土壓力盒力學特性研究 E04平移剛性擋墻被動土壓力影響因素的離散元分析 E05Particle—scale Energy Allocation in Crushable Soils by DEM Simulations E06砂土中傾斜靜力觸探離散元數值模擬 E07砂土地基中條形錨板抗拔模型試驗的顆粒流數值模擬 第Ⅶ篇 環(huán)境顆粒力學 F01重力環(huán)境對月壤三軸模擬試驗結果的影響分析 F02Preliminary Study on the Mechanisms of Solids Segregation in Debris Flows F03風沙流中碰撞沙粒的凈電荷量的概率密度函數 F04非規(guī)則車輪＼散體模擬月壤相互作用仿真系統(tǒng)研究 F052D Particle Contact—Based Meshfree Method in CDEM and Its Application in Geotechnical Problems F06鐵礦球團三軸試驗的離散元模擬研究 第Ⅷ篇機械及農業(yè)工程中的顆粒力學 G01平底筒倉等徑球顆粒流結拱的實驗研究 G02玉米籽粒和玉米芯間連接的理論分析與試驗研究 G03基于非固有內聚單元模型的夾層玻璃沖擊破壞現象仿真研究 G04球磨機參數優(yōu)化的非球形離散單元法模擬研究 G05基于離散元法混凝土攪拌運輸過程的數值模擬研究 G06軟巖切削的離散元模擬及實驗研究 G07基于離散元法的碳化硅陶瓷高溫力學性能預測 G08錐體結構冰荷載的離散元分析 第Ⅸ篇顆粒材料本構行為的多尺度模擬及尺寸效應 H01顆粒材料水力一力學多尺度耦合分析的連接尺度方法 H02顆粒材料多尺度力學行為的離散元模擬 H03考慮尺寸效應的平板載荷試驗離散元數值模擬 H04球形顆粒系統(tǒng)的力學模型及其尺寸效應的表征 H05一個基于細觀結構的顆粒材料屈服函數 H06可破碎顆粒材料組構各向異性演化及剪脹性的離散元模擬 H07DEM與FEM動態(tài)耦合算法研究 H08Calculation of Drag Force on an Immersed Cylinder in Bingham Fluids Using a MRT—LB Model H09基于對數應變的可離散有限元算法 H10基于GPU的顆粒離散元并行計算 …… 第Ⅹ篇基于粒子的計算方法

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   （3）雙圓錐體（Double Cone）。雙圓錐體是將兩個相同的圓錐體底面相接形成的幾何體，Whitworth于1949年研究了雙圓錐的格子填充。 （4）超級球體（Superball）。超級球體是一組特殊的解析幾何模型，是球體解析方程的推廣，形狀可以從球體變化到接近立方體。Jiao等人研究了超級球體和二維超級圓盤的規(guī)則填充。研究退化到二維平面形狀的規(guī)則填充問題會給三維幾何體填充的研究帶來啟發(fā)。Kuperberg等人曾經研究過多種二維形狀的雙重格子規(guī)則填充。 （5）截頭四面體（Truncated Tetrahedron）。截頭四面體的形狀是將正四面體的頂角用平面截去后的形狀。Jiao等人對截頭四面體的規(guī)則填充做了系統(tǒng)研究，發(fā)現截頭四面體的最密規(guī)則填充可以幾乎接近全填充，填充率達到0.9952，該研究同時獲得了填充結構的微觀信息，如徑向分布函數（Radial Distribution Function）等。 2.8非凸體和二元填充 非凸體是相對凸體而言的幾何體，形狀往往更為復雜，非凸體填充與凸體填充相比研究難度更大。de Graaf等人研究了碗型體和多種星形體等非凸體的規(guī)則填充。二元幾何體規(guī)則填充是指有兩種形狀或大小不等的幾何體的混合規(guī)則填充。相關工作包括Hopkins等人對二元球體的規(guī)則填充研究和Conway等人對四面體與八面體混合規(guī)則填充的研究等。 由于不同幾何體的個體差異和特殊性顯著，給幾何體規(guī)則填充的系統(tǒng)性研究帶來挑戰(zhàn)，不過隨著更多填充結構的發(fā)現和新方法的提出，相信不斷會有新的研究成果出現。 3隨機填充研究進展 自然界中存在著的大量顆粒更多處于隨機填充狀態(tài)，即顆粒位置和方向的分布具有隨機性。從填充宏觀性質方面考慮，與規(guī)則填充相比幾何體隨機填充對應的填充率可以是一個相對較大的數值范圍。微觀方面，幾何體最密規(guī)則填充對應的局部結構和排列方式有限，而隨機填充的存在形式多樣且復雜，不同的填充率對應著大量有可能存在的排列方式。幾何體的規(guī)則填充可以用來作為研究晶體或有序結構的模型，而幾何體的隨機填充則對應非晶體結構，可以用來作為如非晶態(tài)、玻璃態(tài)、凝聚態(tài)等狀態(tài)物質的結構模型。研究幾何體隨機填充相對而言有更大的研究空間，既有重要的科學意義，又有工程實際意義。隨機概念的引入也讓填充問題研究變得更加困難，隨機填充的關鍵狀態(tài)是研究工作的重點之一，如隨機密填充狀態(tài)、隨機松填充狀態(tài)、阻塞狀態(tài)等等。特殊狀態(tài)下的特殊性質對人們理解隨機填充具有重要指導意義。1959年，由Bernal提出球體隨機密填充的概念，并試圖用球體隨機填充研究液體結構，雖然并沒有成功解決液體結構問題，隨機密填充狀態(tài)的概念卻引起科學界濃厚的興趣。20世紀60年代之后，幾何體的隨機密填充成為了熱門的研究方向，幾何體的隨機密填充狀態(tài)成為幾何體填充的重要狀態(tài)之一。將隨機填充的概念拓展到非球體填充，問題變得更加復雜。研究不同形狀幾何體在隨機填充狀態(tài)下的宏觀和微觀性質，不但可以直接應用于工業(yè)實踐，也將有助于人們更好地理解自然界中存在的各種物質材料在不同狀態(tài)下的微觀結構。

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《顆粒材料計算力學研究進展》由大連理工大學出版社出版。

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