基于连续介质力学的块体单元离散弹簧法研究

IMECH-IR > 环境力学重点实验室(2009-2011)

	基于连续介质力学的块体单元离散弹簧法研究
其他题名	STUDY OF BLOCK-DISCRETE-SPRING METHOD BASED ON CONTINUUM MECHANICS
	冯春; 李世海; 姚再兴
发表期刊	岩石力学与工程学报
	2010-05-25
卷号	29 期号:S1 页码:2690-2704
摘要	提出一种基于连续介质力学的块体单元离散弹簧法,并将其应用于地质体渐进破坏过程的数值模拟研究。该方法以连续介质力学的基本理论为基础,以八节点正六面体单元为离散对象,根据有限元的形函数理论及正六面体单元刚度矩阵的具体表达式,将正六面体单元离散成为12根棱弹簧,并推导各弹簧的弹簧力计算公式,给出各弹簧的弹簧力分量的物理意义、对应的弹簧刚度及相关联的位移。在弹性部分的计算结果与传统的有限元计算结果一致的基础上,在弹簧中引入Mohr-Coulomb准则及拉伸破坏准则,进行弹簧破坏的判断。如果块体内的弹簧全部断裂,便将其视为散体。在判断破坏时采用双重判断模式,块体单元的判断主要用于选取弹簧潜在的破坏面,离散弹簧的判断用于计算弹簧上的真实弹簧力。最后,通过相关算例验证引入破坏准则后所得计算结果的合理性。块体单元离散弹簧法的实质是通过12根离散弹簧将单元转化为结构,因此可以通过分析各弹簧的断裂情况研究块体的内部破坏特征,更可以通过各弹簧的先后断裂过程来研究地质体的渐进破坏过程。
关键词	数值计算地质体连续介质力学弹簧刚度渐进破坏
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收录类别	EI
语种	中文
项目资助者	国家自然科学基金重点项目(10632100) ; 中国科学院重要方向性项目(KJCX2-YW-L01) ; 中国科学院西部计划项目(KZCX2-XB2-18)
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/43778
专题	环境力学重点实验室(2009-2011)
通讯作者	冯春
推荐引用方式 GB/T 7714	冯春,李世海,姚再兴. 基于连续介质力学的块体单元离散弹簧法研究[J]. 岩石力学与工程学报,2010,29,S1,:2690-2704.
APA	冯春,李世海,&姚再兴.(2010).基于连续介质力学的块体单元离散弹簧法研究.岩石力学与工程学报,29(S1),2690-2704.
MLA	冯春,et al."基于连续介质力学的块体单元离散弹簧法研究".岩石力学与工程学报 29.S1(2010):2690-2704.

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