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多种流形覆盖方式耦合的数值流形法及其应用

重庆大学学报（自然科学版） 2018年第5期41卷 60-67页

作者：武鑫郭璇康歌甯尤军西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621010 北京理工大学机电学院北京100081

为了更好地利用数值流形法(NMM)模拟连续和非连续问题,根据NMM数学覆盖选择的灵活性,将有限元网格作为一种数学覆盖方式生成流形覆盖系统以避免细小流形单元的出现,并提出了将单个材料体描述为一个流形单元的独立覆盖方法。运用多种覆... 详细信息

为了更好地利用数值流形法(NMM)模拟连续和非连续问题,根据NMM数学覆盖选择的灵活性,将有限元网格作为一种数学覆盖方式生成流形覆盖系统以避免细小流形单元的出现,并提出了将单个材料体描述为一个流形单元的独立覆盖方法。运用多种覆盖方式相耦合的方法模拟了混凝土的细观拉压模型,以及一个复杂结构岩质边坡模型,模拟结果较好地再现了相应的力学变形破坏过程。多种覆盖方式的耦合使得构建的NMM模拟模型更加合理;独立覆盖方式的使用降低了构建离散体系NMM模型的复杂程度,并减少了模型中的单元数量以及不连续面上的接触数量,提高了模拟计算效率。

关键词：数值流形法(NMM) 独立覆盖有限覆盖耦合使用离散体系

岩石圆盘径向压缩破坏的Voronoi子块体单元DDA方法模拟

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应用力学学报 2023年第2期40卷 294-301页

作者：周大波甯尤军李春玉王大国西南石油大学机电工程学院成都610500 西南石油大学土木工程与测绘学院成都610500

非连续变形分析(DDA)方法是计算离散可变形块体系统力学行为的数值计算方法,可通过子块体单元DDA方法模拟岩石的开裂破坏。考虑到Voronoi多边形颗粒与细观尺度下岩石矿物晶粒形态的相似性,提出一种基于随机圆的Voronoi颗粒单元模型生成... 详细信息

非连续变形分析(DDA)方法是计算离散可变形块体系统力学行为的数值计算方法,可通过子块体单元DDA方法模拟岩石的开裂破坏。考虑到Voronoi多边形颗粒与细观尺度下岩石矿物晶粒形态的相似性,提出一种基于随机圆的Voronoi颗粒单元模型生成方法;并通过完整及带预制裂纹岩石圆盘径向压缩破坏的模拟,验证岩石破裂问题Voronoi子块体单元DDA模拟方法的适用性。结果表明,当子块体单元数较小时,圆盘表现出更高的整体强度;随着子块体单元数的增大,起裂处位置更接近真实,开裂破坏路径更清晰;子块体单元数较大时不同倾角预制裂纹圆盘破坏的模拟结果与实验结果高度吻合,并能有效反映圆盘中心加工小孔对开裂破坏路径的影响。使用Voronoi子块体单元DDA方法能够有效模拟岩石的开裂破坏过程,为进一步开展基于Voronoi颗粒单元模型的岩石开裂破坏模拟创造了条件。

关键词：岩石圆盘开裂破坏 Voronoi颗粒单元非连续变形分析(DDA)

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颗粒堆积材料力学特性的数值模拟

颗粒堆积材料力学特性的数值模拟

中国计算力学大会2014暨第三届钱令希计算力学奖颁奖大会

作者：甯尤军杨正西南科技大学制造科学与工程学院

非连续变形分析(DDA)方法是对离散可变形块体系统的静态和动态力学行为进行计算的不连续数值计算方法。本文采用二维预离散子块体DDA方法模拟压缩载荷作用下等直径圆形脆性颗粒层状规则堆积材料体的力学变形和破坏过程,得到了不同直径... 详细信息

非连续变形分析(DDA)方法是对离散可变形块体系统的静态和动态力学行为进行计算的不连续数值计算方法。本文采用二维预离散子块体DDA方法模拟压缩载荷作用下等直径圆形脆性颗粒层状规则堆积材料体的力学变形和破坏过程,得到了不同直径颗粒堆积体在不同堆积方式(整齐排列、紧密排列)和不同加载率条件下的宏观应力应变曲线和破坏结果。结果表明,颗粒直径、堆积方式和加载率对材料体的变形特性以及破坏过程和形态都具有显著影响。采用DDA方法进行数值模拟为颗粒堆积材料力学行为的研究提供了新的手段,本文模拟和分析结果将有助于对颗粒堆积材料力学特性的理解并进而指导颗粒堆积材料设计。

关键词：颗粒堆积材料变形破坏数值模拟非连续变形分析(DDA)

石墨烯/环氧树脂纳米复合材料的制备与热膨胀特性分析

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重庆大学学报（自然科学版） 2018年第6期41卷 50-57页

作者：胡荣杰甯尤军肖藤雷玲阿拉木斯胡宁西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621010 重庆大学航空航天学院重庆400044

石墨烯/高分子基纳米复合材料因其各项优异性能而备受关注,但关于石墨烯/高分子基纳米复合材料的制备及热膨胀特性的研究尚未成熟,针对这一问题,笔者首先利用超声波分散、行星搅拌及恒温固化等技术制备石墨烯/环氧树脂纳米复合材料,并... 详细信息

石墨烯/高分子基纳米复合材料因其各项优异性能而备受关注,但关于石墨烯/高分子基纳米复合材料的制备及热膨胀特性的研究尚未成熟,针对这一问题,笔者首先利用超声波分散、行星搅拌及恒温固化等技术制备石墨烯/环氧树脂纳米复合材料,并对制备工艺进行逐步改进,最终得到了一套较为完善的制备工艺。实验中石墨烯的质量分数为1.0%~5.0%。然后对所制备纳米复合材料的导电性进行测试,同时对该纳米复合材料在30~120℃范围内的热膨胀特性进行了测试与分析。研究结果表明:通过添加石墨烯,可得到具有较好导电特性的高分子基复合材料,并可有效降低高分子树脂材料的热膨胀率,且随着石墨烯含量比的增加,纳米复合材料的热膨胀率降低幅度会更大。

关键词：石墨烯石墨烯/环氧树脂纳米复合材料制备热膨胀特性零热膨胀材料

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岩石冲击破坏分析及其数值模拟研究

矿业研究与开发 2009年第5期29卷 76-79页

作者：高富强杨军甯尤军张华张光雄北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京10008 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650095

采用一级轻气炮驱动飞片撞击实验技术,对石灰岩在冲击载荷作用下的应力波传播效应和破坏特性进行了研究。结果表明,岩样中传播的应力波有明显的弥散效应和衰减特性;切片观测发现,冲击后岩样存在头部破损区、中部拉压破坏区和尾部裂隙区... 详细信息

采用一级轻气炮驱动飞片撞击实验技术,对石灰岩在冲击载荷作用下的应力波传播效应和破坏特性进行了研究。结果表明,岩样中传播的应力波有明显的弥散效应和衰减特性;切片观测发现,冲击后岩样存在头部破损区、中部拉压破坏区和尾部裂隙区3个不同的破坏区域。在此基础上,对冲击破坏过程进行了数值模拟,其结果与实验结果比较吻合。

关键词：石灰岩冲击实验分区特性数值模拟

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用DDA方法模拟冲击破坏

用DDA方法模拟冲击破坏

第五届全国强动载效应及防护学术会议暨复杂介质/结构的动态力学行为创新研究群体学术研讨会

作者：甯尤军西南科技大学制造科学与工程学院

本文采用基于离散介质的非连续变形分析(discontinuous deformation analysis,DDA)方法模拟岩体的冲击破坏。在凿岩爆破的DDA方法模拟中,采用预离散算法模拟岩体的开裂破坏,通过跟踪炮孔的扩张以及炮孔周边裂隙的扩展与贯通得到即时爆... 详细信息

本文采用基于离散介质的非连续变形分析(discontinuous deformation analysis,DDA)方法模拟岩体的冲击破坏。在凿岩爆破的DDA方法模拟中,采用预离散算法模拟岩体的开裂破坏,通过跟踪炮孔的扩张以及炮孔周边裂隙的扩展与贯通得到即时爆腔体积,并将由简化爆生气体状态方程得到的爆腔即时压力作用到炮孔壁以及周边的贯通裂隙面上,实现了单孔凿岩爆破炮孔扩张、岩体破坏与飞散,以及爆堆形成全过程的数值模拟。为采用DDA方法模拟弹体侵彻等冲击破坏问题,将在DDA方法中实现更加适用的本构与失效模型,并完善断裂破坏过程的DDA模拟算法。

关键词：冲击破坏凿岩爆破 DDA方法数值模拟

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DDA在砖砌墙壁拆除爆破数值模拟中的应用

DDA在砖砌墙壁拆除爆破数值模拟中的应用

中国力学学会学术大会'2005

作者：甯尤军杨军北京理工大学爆炸灾害预防、控制国家重点实验室

爆破过程是一个动态与静态、连续与非连续相结合的大变形、大位移物理过程。出于理论研究和预测爆破效果需要,人们试图通过数值计算的方法对爆破作用过程进行模拟。爆破模拟目前存在很多困难,尤其是传统的有限元、离散元等数值计算方法...

爆破过程是一个动态与静态、连续与非连续相结合的大变形、大位移物理过程。出于理论研究和预测爆破效果需要,人们试图通过数值计算的方法对爆破作用过程进行模拟。爆破模拟目前存在很多困难,尤其是传统的有限元、离散元等数值计算方法不能反映爆破的连续与非连续结合以及大变形、大位移等特点。DDA(discontinuous deformation analysis)——非连续变形分析是一种适用于不连续的块体系统计算新方法,而且允许大变形和大位移的产生,只要处理好块体系统中块体之间的粘结作用,DDA甚至可以对连续体系统进行计算。因而,利用DDA对砖结构这类块体系统构成的建筑物的爆破拆除进行数值模拟,具有独到的优势。本文简单阐述了DDA的基本原理和特点,利用DDA方法对8m高24cm厚砖墙的爆破倒塌过程进行了模拟,验证了DDA运用于拆除爆破数值模拟的

关键词：

大米滚筒分级机筛分过程的动力学模拟与筛分效果分析

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机械设计与研究 2018年第4期34卷 160-164页

作者：郭璇武鑫甯尤军曾乙伦西南科技大学制造科学与工程学院

大米滚筒分级机的设计和工作参数影响筛分效率和精度。采用非连续变形分析（DDA）方法对大米滚筒分级机进行动力学筛分过程模拟,探讨筛分分级机理和筛分参数影响问题。通过模拟研究了收集槽设计参数、米粒与窝眼的匹配关系对筛分比及槽... 详细信息

大米滚筒分级机的设计和工作参数影响筛分效率和精度。采用非连续变形分析（DDA）方法对大米滚筒分级机进行动力学筛分过程模拟,探讨筛分分级机理和筛分参数影响问题。通过模拟研究了收集槽设计参数、米粒与窝眼的匹配关系对筛分比及槽内筛分精度的影响;研究了滚筒内筛分米粒数量以及被筛分米粒尺寸级配对筛分结果的影响,发现适宜的筒内米粒数量及米粒尺寸级配能提高筛分效率及筛分精度。通过滚筒内筛分米粒的运动学和运动轨迹分析,探究了滚筒分级机的米粒分选过程和机理。本研究工作有助于对滚筒分级机分选过程与机理的认识,以及滚筒分级机参数的设计与优化。

关键词：大米滚筒分级机筛分动力学模拟 DDA

地应力条件下两种形式爆破载荷破岩作用的DDA模拟

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地应力条件下两种形式爆破载荷破岩作用的DDA模拟

第十一届南方计算力学学术会议（SCCM-11）

作者：郭双甯尤军武鑫西南科技大学制造科学与工程学院

为探究地应力条件下的凿岩爆破破岩特征与机理,基于DDA方法建立岩石爆破的力学模拟模型,考虑爆生气体压力和爆炸应力波两种爆破载荷形式的作用,对不同地应力条件下的单孔岩石爆破进行数值模拟,研究地应力对爆生气体压力和爆炸应力波破... 详细信息

为探究地应力条件下的凿岩爆破破岩特征与机理,基于DDA方法建立岩石爆破的力学模拟模型,考虑爆生气体压力和爆炸应力波两种爆破载荷形式的作用,对不同地应力条件下的单孔岩石爆破进行数值模拟,研究地应力对爆生气体压力和爆炸应力波破岩效果的影响。结果表明,一方面,在双向等值初始地应力条件下,爆破裂纹区形状近似为圆形,其面积随初始地应力的增大而减小,且双向等值初始地应力大小的变化对爆炸应力波的岩体破坏作用影响更大;另一方面,在双向不等值初始地应力条件下,裂纹破裂区形状呈扁平形,裂纹主要朝较大压应力方向扩展,且侧压系数的变化对爆生气体的岩体破坏作用影响更大。研究有助于提高爆破理论认识水平,对爆破工程实践具有一定的理论参考意义。

关键词：地应力条件爆生气体压力爆炸应力波岩石爆破数值模拟