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Multi-scale Simulation Method with Coupled Finite/Discrete Element Model and Its Application

Chinese Journal of Mechanical Engineering 2013年第4期26卷 659-667页

作者： fang xiwu LIU Zhenyu TAN Jianrong QIU Chan CHEN Fengbei State Key Laboratory of CAD&CG Zhejiang University Department of Mechanical Engineering Taizhou University The State Key Lab of Fluid Power Transmission and Control Zhejiang University

The existing research on continuous structure is usually analyzed with finite element method (FEM) and granular medium with discrete element method (DEM), but there are few researches on the coupling interaction between continuous structure and discrete medium. To the issue of this coupling interaction, a multi-scale simulation method with coupled finite/discrete element model is put forward, in their respective domains of discrete and finite elements, the nodes follow force law and motion law of their own method, and on the their interaction interface, the touch type between discrete and finite elements is distinguished as two types: full touch and partial touch, the interaction force between them is calculated with linear elastic model. For full touch, the contact force is proportional to the overlap distance between discrete element and finite element patch. For partial touch, first the finite element patch is extended on all sides indefinitely to be a complete plane, the full contact force can be obtained with the touch type between discrete element and plane being viewed as full touch, then the full overlap area between them and the actual overlap area between discrete element and finite element patch are computed, the actual contact force is obtained by scaling the full contact force with a factor which is determined by the ratio of the actual overlap area to the full overlap area. The contact force is equivalent to the finite element nodes and the force and displacement on the nodes can be computed, so the ideal simulation results can be got. This method has been used to simulate the cutter disk of the earth pressure balance shield machine (EPBSM) made in North Heavy Industry (NHI) with its excavation diameter of 6.28 m cutting and digging the sandy clay layer. The simulation results show that as the gradual increase of excavating depth of the cutter head, the maximum stress occurs at the roots of cutters on the cutter head, while for the soil, the largest st

关键词： multi-scale finite element discrete element linear elastic model

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Analysis on the Influence of Assembly Gap on CFRP Assembly Stress Based on Finite Element Method

Analysis on the Influence of Assembly Gap on CFRP Assembly S...

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作者： Qilin Jiang Junming Hou xiwu fang Hongrui Wang School of Mechanical and Electrical Engineering Nanjing University of Aeronautics and Astronautics School of Mechanical Engineering Nanjing Institute of Technology Industrial Center Nanjing Institute of Technology

Due to the material properties and forming process of composite laminates,it is difficult to avoid smaller assembly gaps in the assembly process of *** assembly process,liquid gaskets are generally used to compensate the smaller assembly gaps between ***,this paper established the equivalent assembly model of the laminated plate,and used the finite element analysis method to conduct numerical analysis and quantitative research on the mechanical influence of the assembly gap on the laminated plate assembly on the basis of analyzing the typical structure of the wing *** the results of finite element method are compared with the *** work provides a theoretical support to ensure the assembly quality of composite laminates.

关键词： Assembly gap Assembly stress CFRP Finite element method

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多尺度四边形单元网格连接方法研究

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机械工程学报 2019年第9期55卷 100-106页

作者：方锡武林晓华刘振宇南京工程学院机械工程学院南京211167 浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310027

针对多尺度问题分析时在两个异构的有限元网格接触界面存在单元结点不匹配而导致结点属性不能连续传递的问题,提出了多结点四边形单元结点形函数构建方法。首先将不规则四边形单元及其多结点通过等参逆变换转成规则正方形单元及其多结点... 详细信息

针对多尺度问题分析时在两个异构的有限元网格接触界面存在单元结点不匹配而导致结点属性不能连续传递的问题,提出了多结点四边形单元结点形函数构建方法。首先将不规则四边形单元及其多结点通过等参逆变换转成规则正方形单元及其多结点,然后在规则单元中,以每个结点为基点,沿相互正交的两个方向在本单元内寻找近邻结点,以基点与近邻结点之间的距离和它们的属性变化值来建立该结点形函数的两个乘积因子,从而构建多结点形函数和修正原结点形函数,形函数将结点属性值的影响域限制在由基点和近邻结点所确定的四边形可控区域之内,实现了两接触网格结点属性在接触界面的无缝连接,从而保证了分析区域的场量变化的连续性、一致性和各向同性。

关键词：虚结点异构网格:形函数有限元等参变换

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几何与物理相结合的三维域颗粒堆积算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2011年第7期23卷 1254-1262页

作者：方锡武刘振宇谭建荣浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310027 台州学院机械工程系台州318000

在离散元仿真和离散元与有限元耦合问题的前期准备阶段,必须快速在一个指定区域产生互不交迭的、堆积密度尽可能高的颗粒集,以模拟真实的离散状物质.文中针对三维域颗粒集的生成,提出一种几何与物理相结合的颗粒堆积移动模型.首先采用... 详细信息

在离散元仿真和离散元与有限元耦合问题的前期准备阶段,必须快速在一个指定区域产生互不交迭的、堆积密度尽可能高的颗粒集,以模拟真实的离散状物质.文中针对三维域颗粒集的生成,提出一种几何与物理相结合的颗粒堆积移动模型.首先采用构造法在容器底部产生第一层颗粒.对于后续颗粒的移动方向,其与容器边界接触按物理学弹性碰撞理论计算;与颗粒接触按纯几何方法计算,即以连续2次接触点的法线向量的叉积向量确定新的移动方向,且使新方向有向下的趋势.该模型保证颗粒连续3次接触的目标不同,其稳定态位置快速收敛于3个支撑目标之上,从而满足颗粒静止的物理条件;颗粒间的接触检测基于容器区域规则划分的网格单元,并充分利用颗粒移动模型的特点,根据颗粒的位置和移动方向,按网格层、网格行在网格单元中寻找即将接触的颗粒.实例结果表明,最终产生颗粒集的时间与颗粒数量成线性关系,且颗粒集密度高,耗时也比较短.

关键词：颗粒堆积离散元网格单元构造法接触检测

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纳米改性水性木器漆的研制

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化工新型材料 2008年第9期36卷 74-75页

作者：金祝年方锡武浙江金华职业技术学院金华321007 浙江顺虎德邦涂料有限公司丽水323000

采用内乳化法在聚氨酯主链引入亲水基形成自乳化水性聚氨酯分散体,选用多元胺作为扩链剂,选择添加1%以下的阴离子羟基硅油微乳液量,以SiO2为载体基的纳米银化合物作为水性木器漆的抗菌粉,制成纳米水性环保健康涂料,使之具有较强的吸附... 详细信息

采用内乳化法在聚氨酯主链引入亲水基形成自乳化水性聚氨酯分散体,选用多元胺作为扩链剂,选择添加1%以下的阴离子羟基硅油微乳液量,以SiO2为载体基的纳米银化合物作为水性木器漆的抗菌粉,制成纳米水性环保健康涂料,使之具有较强的吸附甲醛和抗菌的作用。

关键词：水性聚氨酯有机硅微乳液纳米抗菌粉

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NURBS曲面多分辨率光顺拼接及其在复杂产品变形设计中的应用

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计算机辅助设计与图形学学报 2012年第12期24卷 1640-1646页

作者：程丰备刘振宇谭建荣裘辿方锡武浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310027

针对复杂产品变形设计中曲面拼接问题,提出基于小波基多尺度分解的NURBS曲面多分辨率光顺拼接与融合方法.首先根据小波分析的多分辨率理论将样条曲面分解为相互正交的两部分,其中低频粗样条函数表示光顺曲面,高频曲面细节函数表示曲面... 详细信息

针对复杂产品变形设计中曲面拼接问题,提出基于小波基多尺度分解的NURBS曲面多分辨率光顺拼接与融合方法.首先根据小波分析的多分辨率理论将样条曲面分解为相互正交的两部分,其中低频粗样条函数表示光顺曲面,高频曲面细节函数表示曲面噪声部分;然后利用曲面曲率特征,在B样条小波基多水平分解过程中光顺处理曲面;最后通过设定适当的阈值过滤曲面噪声部分,重构光顺曲面.实验结果表明,文中方法既能保证拼接曲面的几何连续性,又增强了曲面外形的整体光顺性.

关键词： B样条小波基多分辨分析曲面拼接曲面光顺

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一种骨架线驱动的产品曲面变形设计方法

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机械工程学报 2014年第19期50卷 120-127页

作者：程丰备刘振宇谭建荣方锡武裘辿浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310027

针对复杂产品外形设计中一类由骨架线驱动的曲面变形设计问题,提出基于变分原理和扩散效应控制目标曲面变形的设计方法。通过提取决定产品外形曲面几何特征的骨架线(如脊线、谷线),按照给定的约束条件控制曲面骨架线的几何变形,以变形... 详细信息

针对复杂产品外形设计中一类由骨架线驱动的曲面变形设计问题,提出基于变分原理和扩散效应控制目标曲面变形的设计方法。通过提取决定产品外形曲面几何特征的骨架线(如脊线、谷线),按照给定的约束条件控制曲面骨架线的几何变形,以变形后的骨架线为几何约束条件控制曲面形状的变化趋势,从而实现产品形状变形设计。此外,利用该方法可以提取原曲面拉普拉斯微分坐标表示的曲面细节,保持曲面变形过程中几何细节特征基本不变。产品曲面变形实例验证了方法的有效性。

关键词：骨架线扩散效应硬约束与软约束拉普拉斯变换

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Clinical analysis of 63 cases of the open surgery methods for complexity renal calculi

Clinical analysis of 63 cases of the open surgery methods fo...

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华东六省一市泌尿外科学术年会暨2011年浙江省泌尿外科、男科学学术年会

作者： (Department of Urology,the First Affiliated Hospital of Bengbu Medical College,Bengbu,Anhui,233000) Li Jian Li Qinwen fang xiwu Chen Zhijun Han Feng Zhang Jiajun

Objective To analysis the efficacy of the open surgery methods for complexity renal calculi. Methods clinical data of 63 cases for open nephrolithotomy were retrospectively reviewed with regard to clinical *** line renal sinus renal pelvis incision in 26 cases,renal pelvis plus incision in 15 cases,renal parenchyma incision in 22 *** Average operation time was 156 *** function improved to varying degrees after *** The calculi were completely removed in 56 *** stones were discovered in 7 patients and were removed by *** bleeding in 2 cases,urinary tract infection in 5 cases,urinary fistula in 2 case,63 cases were followed up for 3 to 36 months,2 patients were founded partial renal blood flow insufficiency and atrophy by color Doppler ultrasound scanning and 1 patient was diagnosed renovascular *** Open surgery method is a safe and effective surgical option for the treatment of complexity renal *** operation lithotomy mode give a good effect for different situation of complexity renal *** condition of both the patient and hospital should be considered.

关键词： Clinical analysis of 63 cases of the open surgery methods for complexity renal calculi

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2型糖尿病患者中血浆sTM变化与凝血和纤溶系统相关性研究

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检验医学 2005年第1期20卷 30-32页

作者：唐小龙蔡淑玉熊昭君方习武暨南大学医学院微生物学与免疫学教研室广东广州510632 安徽理工大学医学院安徽淮南232001 中山大学第三附属医院广东广州510630

目的　为评价血浆可溶性凝血酶调节蛋白(sTM)与2型糖尿病患者凝血和纤溶系统之间的关系。方法　我们检测了50例2型糖尿病患者和50名年龄与患者相匹配的健康者血浆中sTM、蛋白C(PC)、凝血酶原片段F1+2、纤溶酶 α2 抗纤溶酶复合物(... 详细信息

目的　为评价血浆可溶性凝血酶调节蛋白(sTM)与2型糖尿病患者凝血和纤溶系统之间的关系。方法　我们检测了50例2型糖尿病患者和50名年龄与患者相匹配的健康者血浆中sTM、蛋白C(PC)、凝血酶原片段F1+2、纤溶酶 α2 抗纤溶酶复合物(PAP)、组织纤溶酶原激活物(t PA)、纤溶酶原激活物抑制物(PAI 1)和D 二聚体(DD)含量。结果　患者血浆中的sTM(P<0.01)、t PA(P<0.05)、PAP(P<0.01)、PC(P<0.05)和F1+2 (P<0.05)较50名正常对照组明显增高,糖尿病肾病患者的sTM和PAP升高更加显著。在糖尿病患者中,sTM 与PC呈负相关(r=-0.50,P<0.001),而与PAP呈正相关(r=0.47,P<0.001);PAI 1和DD与正常对照组相比差异无显著性。结论　2型糖尿病者的凝血和纤溶系统均是活化的,高浓度sTM是血管内皮细胞受损或功能活化标志,其能否当作为2型糖尿病患者继发血栓症或冠心病的一个早期预测指标有待进一步研究。

关键词：患者 2型糖尿病血浆 TM 纤溶系统凝血 PAP 负相关组织纤溶酶原激活物片段

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腹腔镜下精索静脉高位结扎术联合自拟中药汤剂治疗原发性精索静脉曲张并发不育症的效果观察

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中国性科学 2017年第11期26卷 137-140页

作者：高成林方习武蚌埠市第一人民医院泌尿外科安徽蚌埠233000 蚌埠医学院第一附属医院泌尿外科安徽蚌埠233000

目的:探讨自拟中药汤剂以及腹腔镜下精索静脉高位结扎术联合治疗原发性精索静脉曲张并发不育症的效果。方法:选取我院泌尿外科于2014年2月至2016年7月期间收治的精索静脉曲张并发不育症患者60例,按照随机、平等的分配原则分成三组,A组... 详细信息

目的:探讨自拟中药汤剂以及腹腔镜下精索静脉高位结扎术联合治疗原发性精索静脉曲张并发不育症的效果。方法:选取我院泌尿外科于2014年2月至2016年7月期间收治的精索静脉曲张并发不育症患者60例,按照随机、平等的分配原则分成三组,A组采用中药汤剂以及精索静脉高位结扎术联合治疗,B组仅行精索静脉高位结扎术,C组单纯服用中药汤剂,分析与比较三组的改善精液质量总有效率和精液参数变化。结果:(1)经过3个月的治疗后,A组患者精液质量改善的总有效率为95.2%,B组的为68.0%,C组的为71.4%。(2)在a级和(a+b)级精子、精子存活率、精子密度比例方面,A组治疗后第3个月提高得十分明显(P<0.01);在检测a级精子、精子存活率、精子密度比例方面的结果,C组治疗后第3个月比治疗前良好(P<0.05);B组无明显改变。结论:腹腔镜下精索静脉高位结扎术联合自拟中药汤剂治疗原发性精索静脉曲张并发不育症患者,能提高精子活力以及存活率,对改善患者的精液质量有显著良好的效果,且预后恢复较快,值得临床推广使用。

关键词：精索静脉曲张不育高位结扎术中药治疗精液质量

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