近场动力学法频散特性及其在岩石层裂分析中应用

发布时间：2017-10-31 15:00

  本文关键词：近场动力学法频散特性及其在岩石层裂分析中应用

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【摘要】：为了解近场动力学方法(peridynamics,PD)的计算精度,考察该法用于岩石层裂破坏模拟的效果,对PD进行了频散分析和算法验证.首先由频散分析后发现:当空间步长不变时,随影响域变大PD法频散愈严重;而空间步长减小时,影响域节点数不变,其频散会变弱;当影响域大小不变时,内部划分节点越密集,频散越弱.其次,通过该方法与传统有限差分法的比较表明PD离散方程可看作一系列差分方程的组合,其截断误差为影响域半径δ的二阶无穷小;当δ为Δx时,PD算法与中心差分法是等价的,且此时计算精度最高.最后,通过PD法应用于岩杆一维层裂模拟分析,探讨了其空间步长、影响域尺寸对计算结果的影响,得出层裂时间、层裂位置及损伤分布情况,并与层裂试验进行对比分析.PD可用于岩石层裂破坏分析,将FDM和PD法两者结合进行层裂模拟时,计算时间少、优势明显.
【作者单位】： 同济大学土木工程学院;合肥工业大学土木与水利工程学院;
【关键词】： 近场动力学 频散特性 有限差分法 岩杆 层裂
【基金】：国家自然科学基金(51174145;51379147;51579062) 教育部博士点专项资金(20120072110024)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 材料断裂损伤是工程领域热点问题之一,除了借助相关实验手段外,研究人员也在积极寻求数值方法上的突破,以期弄清楚材料裂纹产生及其破坏机理,并进而能对断裂进行预警.虽然有限元和有限差分等方法在工程分析中得到了广泛应用,但这些传统数值方法大多都是基于经典连续介质力学的

【参考文献】

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【共引文献】

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【相似文献】

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本文编号：1122536