水工结构接触问题的多体有限元法

发布时间：2017-09-11 01:41

  本文关键词：水工结构接触问题的多体有限元法

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【摘要】：针对水工结构中的局部接触问题,提出了一种新的数值分析方法—多体有限元法。基于DDA方法的分析思路,以结构面切割而成的块体作为分析单元,每一块体均可允许自身有独立的位移和变形,通过块体间的接触和几何关系形成一个完整的块体系统。块体内部采用有限元法求解,块体之间通过接触力相互联系,且在接触界面上引入变形协调条件,保证了多个块体互相接触作用时块体位移和应力状态的连续性,从而使得计算更加符合实际情况。该方法接触求解过程中无需指定法向刚度及切向刚度等参数,避免了DDA方法因引入刚性弹簧而出现的嵌入问题,同时提高了块体内部变形的求解精度。推导了多体有限元法求解接触问题的支配方程,并给出了其增量形式的定解条件和判定条件。最后通过3个数值算例验证了本文方法的正确性和有效性。
【作者单位】： 河海大学水利水电学院;
【关键词】： 多体有限元法 水工结构 接触问题 接触判断
【基金】：国家自然科学基金项目(51279053) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2014B36514)
【分类号】：TV31
【正文快照】： 0引言非连续变形问题广泛存在于水利水电工程中,如地下工程中含有结构面的岩体结构,其变形、应力及稳定问题;大坝的结构分缝在施工和运行过程中的开裂问题;岩质高边坡因地质构造所形成的有限块体在外部荷载的扰动下的稳定问题等。目前实际工程中多将非连续变形问题归结为接触

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本文编号：827908