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循环加载作用下皮肤应力软化的连续介质模型

力学季刊 2022年第3期43卷 482-489页

作者：苑忠慧仲政同济大学航空航天与力学学院上海200092 哈尔滨工业大学(深圳)理学院广东深圳518055

皮肤组织作为富含纤维的非均匀材料,具有复杂的力学特性.皮肤组织在循环加载作用下,随着循环次数的增加,加载过程的应力响应逐渐降低,并最终达到不随循环次数增加而改变的稳定状态,这种现象被称为应力软化行为.本文对加载过程中纤维的... 详细信息

皮肤组织作为富含纤维的非均匀材料,具有复杂的力学特性.皮肤组织在循环加载作用下,随着循环次数的增加,加载过程的应力响应逐渐降低,并最终达到不随循环次数增加而改变的稳定状态,这种现象被称为应力软化行为.本文对加载过程中纤维的延展机制对宏观力学响应的影响进行研究,认为在外界载荷较小时该机制主导了宏观层次上的应力软化行为,随着外界载荷的增大,拉伸过程中微观结构损伤的演化开始产生影响,而且此时内部微观结构的演化由两种机制共同影响,据此建立了连续介质模型,将宏观尺度上应力软化行为和微观结构的演化相关联.将所获得的应力响应理论结果与猪离体头部皮肤在循环加载作用下的实验结果进行对比分析,证明了该模型能够合理地描述皮肤组织在循环加载作用下的应力软化行为.

关键词：皮肤组织应力软化连续介质模型内变量纤维

双向非均质土中基于连续介质模型的桩动力响应特性分析

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土木工程学报 2013年第3期46卷 119-126页

作者：杨冬英王奎华丁海平苏州科技学院江苏苏州215011 浙江大学浙江杭州310058

在三维轴对称条件下,基于连续介质模型进行纵、径双向非均质土中桩的纵向动力特性研究。首先,根据桩周土体的纵向成层性和桩身截面性质,沿纵向划分多层,再对纵向每一层沿径向划分足够多圈层,每圈层视为均质土。然后建立每圈层土体的三... 详细信息

在三维轴对称条件下,基于连续介质模型进行纵、径双向非均质土中桩的纵向动力特性研究。首先,根据桩周土体的纵向成层性和桩身截面性质,沿纵向划分多层,再对纵向每一层沿径向划分足够多圈层,每圈层视为均质土。然后建立每圈层土体的三维波动方程和每段桩身动力平衡方程,结合边界条件以及连续接触条件,从径向最外侧到最内侧、纵向最底层到最顶层依次进行桩-土耦合动力方程求解。最终利用阻抗递推法得到纵径双向非均质土中桩顶频域响应解析解和时域响应半解析解。通过所得解进一步研究各种纵径向非均质工况,得到相应的桩-土耦合振动特性。

关键词：纵径向非均质土连续介质模型解析解纵向振动桩-土动力响应

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起伏地形三维激电连续介质模型快速反演

吉林大学学报（地球科学版） 2011年第4期41卷 1212-1218页

作者：刘海飞柳建新郭荣文邓小康阮百尧中南大学信息物理工程学院长沙410083 桂林理工大学广西地质工程中心重点实验室广西桂林541004 桂林理工大学地球科学学院广西桂林541004

为提高起伏地形三维激电数据的反演解释精度和处理效率,笔者开展了连续介质模型快速反演方法研究。针对起伏地形连续电性介质模型,提出了四面体单元电性参数分块线性连续变化的参数化方法。在反演中对模型参数施加光滑和背景约束信息,... 详细信息

为提高起伏地形三维激电数据的反演解释精度和处理效率,笔者开展了连续介质模型快速反演方法研究。针对起伏地形连续电性介质模型,提出了四面体单元电性参数分块线性连续变化的参数化方法。在反演中对模型参数施加光滑和背景约束信息,以提高反演的稳定性和分辨率。通过采用降低反问题的维数、压缩存储线性反演方程各矩阵的元素以及将互换原理和拟牛顿法相结合的方式计算偏导数矩阵等手段,可有效地加快反演的计算速度。最后,为验证反演方法的有效性,对2例地电模型进行反演试算,计算结果表明:反演耗费时间较少,仅迭代6次拟合差便趋于稳定,反演结果能较好地刻画异常体形态,编制的反演解释软件可用于实际生产。

关键词：勘查地球物理起伏地形三维激电数据连续介质模型快速反演偏导数矩阵

基于连续介质模型的滑坡启动机理数值模拟试验

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地质通报 2015年第11期34卷 2100-2107页

作者：于国强张茂省张成航国土资源部黄土地质灾害重点实验室陕西西安710054 中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710054

滑坡启动机理研究是滑坡防治的前提条件。应用三维连续介质动态数值模型方法,采用摩擦模型、Voellmy模型2种流变模型,对滑坡启动过程进行分析求解,开展滑坡启动机理数值模拟研究。结果表明,不论是限制坡面（渠道型）还是无限制坡面,在2... 详细信息

滑坡启动机理研究是滑坡防治的前提条件。应用三维连续介质动态数值模型方法,采用摩擦模型、Voellmy模型2种流变模型,对滑坡启动过程进行分析求解,开展滑坡启动机理数值模拟研究。结果表明,不论是限制坡面（渠道型）还是无限制坡面,在2种流变模型和侵蚀率下,随着坡度逐渐增加,地形所提供给滑坡体的能量进一步增大,物质运动距离进一步增加,其相应的平均速度、最大速度（前端速度）和总动能也会进一步加大,经历了从缓慢蠕变至快速增加的过程。根据不同坡度下滑坡的启动、运动规律、堆积过程及各坡度下动力参数延程变化规律,可以将滑坡的启动坡度设定为25°~30°。该滑坡启动坡度的设定可为地质灾害防治措施和监测预警提供技术参考。

关键词：滑坡连续介质模型数值模拟启动机理

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微喷管流的连续介质模型及其适用性

计算物理 2007年第5期24卷 598-604页

作者：张根烜王璐张先锋刘明侯中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学热科学和能源工程系安徽合肥230027

基于无滑移和有滑移的连续介质模型,对微喷管内的超声速冷态气体流场进行了二维和三维数值模拟,利用DSMC方法验证微喷管流中的连续介质模型,并重点分析微喷管流的低雷诺数效应、三维端面效应及其推进性能.研究表明,局部流场的模拟对模... 详细信息

基于无滑移和有滑移的连续介质模型,对微喷管内的超声速冷态气体流场进行了二维和三维数值模拟,利用DSMC方法验证微喷管流中的连续介质模型,并重点分析微喷管流的低雷诺数效应、三维端面效应及其推进性能.研究表明,局部流场的模拟对模型和边界条件的要求要高于推进性能的估算,在努森数小于0.03时,可以使用无滑移的N-S方程预测推进性能;雷诺数是表征低雷诺数效应和推进性能的特征参数,提高工作压力可以改善微喷管的粘性损失和推进性能;在雷诺数大于1000时,若蚀刻深度和喉部宽度的比值超过13,微喷管具备很好的二维特性.

关键词：微喷管连续介质模型雷诺数推进性能

基于连续介质模型的离散元方法中弹簧性质研究

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岩石力学与工程学报 2006年第6期25卷 1159-1169页

作者：魏怀鹏易大可李世海刘晓宇赵满洪河北工业大学理学院天津300130 中国科学院力学研究所北京100080

地质体材料的破坏演化过程是地质灾害防治工程中亟待解决的关键科学问题,也是力学的前沿课题。基于连续模型的离散元方法是研究该问题的一种数值方法。用求矩阵特征值的方法,推导基于连续介质模型的离散元方法中三维有限元刚度矩阵转化... 详细信息

地质体材料的破坏演化过程是地质灾害防治工程中亟待解决的关键科学问题,也是力学的前沿课题。基于连续模型的离散元方法是研究该问题的一种数值方法。用求矩阵特征值的方法,推导基于连续介质模型的离散元方法中三维有限元刚度矩阵转化为离散元弹簧刚度的解析表达式,给出了不同条件下离散元弹簧的取法。研究立方体八节点单元中离散元弹簧的性质,得到棱弹簧、面对角线弹簧以及体对角线弹簧的刚度和方向表达式,给出这些弹簧刚度以及方向与泊松比的关系图。最后,将基于连续介质模型的离散元方法模型与Gusev模型、二维链网模型进行比较。对于泊松比为0.25时的平面应变问题,对于泊松比为1/3时的平面应力问题,基于连续介质模型的离散元方法模型与二维链网模型一致。在块体内部,基于连续介质模型的离散元方法模型与Gusev模型一致。且基于连续介质模型的离散元方法模型能模拟链网模型和Gusev模型都不能模拟边界单元,证明基于连续介质模型的离散元方法模型更具普遍性。

关键词：岩土力学离散元有限元连续介质模型

基于连续介质模型的MM/PBSA和MM/GBSA的方法学研究

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基于连续介质模型的MM/PBSA和MM/GBSA的方法学研究

XH-NH_3(X=F,Cl,Br)质子传递的溶剂效应:簇模型,连续介质模型和离散-连续组合模型的比较

2019中国化学会第十五届全国计算（机）化学学术会议

作者：侯廷军浙江大学药学院

和高通量实验筛选技术比较,虚拟筛选技术成本低、效率高,已经成为了创新药物研发的核心技术之一。随着基因组学和结构生物学技术的发展,越来越多的药物靶标分子的三维结构被解析,这为以分子对接为代表的基于受体结构的虚拟筛选方法提供... 详细信息

和高通量实验筛选技术比较,虚拟筛选技术成本低、效率高,已经成为了创新药物研发的核心技术之一。随着基因组学和结构生物学技术的发展,越来越多的药物靶标分子的三维结构被解析,这为以分子对接为代表的基于受体结构的虚拟筛选方法提供了关键的结构信息。随着高性能计算技术的迅速发展,将基于更严格物理模型的结合自由能预测方法引入分子对接和虚拟筛选已经成为必然趋势。基于连续介质模型的MM/GBSA和MM/PBSA方法已成为近10年应用最为广泛的结合自由能预测方法之一。报告人课题组对MM/GB（PB）SA中的若干核心理论问题及其在虚拟筛选中的总体预测能力进行了系统研究,深入探讨和评估了分子力场、溶剂化模型、原子电荷、构象熵、动力学采样时间等多种因素对MM/GB（PB）SA预测精度的影响,并提出了分子对接、分子动力学模拟和MM/GBSA预测相结合的高精度虚拟筛选策略。此外,开发了Ca FE自由能计算软件包,其作为拓展插件可以和国际知名分子模拟软件VMD无缝结合,是VMD中首个公开发布的支持MM/GB（PB）SA和LIE结合自由能预测的计算模块;开发并发布了用于预测靶向蛋白-蛋白相互作用（PPI）小分子抑制剂结合构象的在线计算平台far PPI,该平台集成了一系列优化的MM/GB（PB）SA计算流程,其对PPI小分子抑制剂结合构象的预测精度高达74%。上述系列研究成果有效提升了MM/GB（PB）SA的预测精度、效率和易用性,也极大推动了其在药物设计和虚拟筛选中的应用。

关键词： MM/PBSA 结合自由能连续介质模型 PPI

来源： cnki会议评论

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化学学报 2004年第18期62卷 1683-1688页

作者：曹志霁莫亦荣林梦海张乾二厦门大学化学系固体表面物理化学国家重点实验室理论化学研究中心厦门361005

分别采用分子簇模型、连续介质模型和离散 -连续组合模型研究了XH NH3 (X =F ,Cl ,Br)分子内质子传递的溶剂效应 .结果表明 ,对于弱酸性化合物FH NH3 ,其溶剂效应主要为短程作用 ,3个H2 O分子即可使其发生质子传递 ,而简单的连续介质模... 详细信息

分别采用分子簇模型、连续介质模型和离散 -连续组合模型研究了XH NH3 (X =F ,Cl ,Br)分子内质子传递的溶剂效应 .结果表明 ,对于弱酸性化合物FH NH3 ,其溶剂效应主要为短程作用 ,3个H2 O分子即可使其发生质子传递 ,而简单的连续介质模型得到的仍为分子化合物形式 ,需进一步包含溶剂效应短程作用 .对于强酸性化合物ClH NH3 和BrH NH3 ,较弱的溶剂效应即可促使其发生质子传递 ,分子簇模型和连续介质模型均可合理描述 ,且与离散 -连续组合模型的结果相近 .离散 -连续组合模型既在从头算水平考虑了溶质分子和第一溶剂化层中溶剂分子间的短程作用 ,又包含了溶剂效应的长程静电作用 ,能更准确地描述溶剂化作用 ,且对弱酸性化合物和强酸性化合物体系均适用 .

关键词：质子传递溶剂效应分子簇模型连续介质模型离散-连续组合模型 FH-NH3 ClH-NH3 Br-NH3 量子化学

基于连续介质模型的铸钢件宏观偏析缺陷数值模拟研究

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基于连续介质模型的铸钢件宏观偏析缺陷数值模拟研究

作者：许威华中科技大学

学位级别：硕士

铸钢件凝固过程中常常出现宏观偏析缺陷，导致铸件各部位的微观组织和力学性能产生很大差异。宏观偏析在后续加工工序中难以消除，将残留到最终产品零件中，影响铸件的使用寿命与工作性能，甚至造成安全隐患。然而实验研究宏观偏析形成... 详细信息

铸钢件凝固过程中常常出现宏观偏析缺陷，导致铸件各部位的微观组织和力学性能产生很大差异。宏观偏析在后续加工工序中难以消除，将残留到最终产品零件中，影响铸件的使用寿命与工作性能，甚至造成安全隐患。然而实验研究宏观偏析形成过程中的传输现象较为困难，难以保证铸钢件产品质量，且还存在铸件开发周期长、资源浪费大等多种问题。因此采用数值模拟技术分析铸钢件凝固过程中宏观偏析的产生，探讨宏观偏析缺陷形成机理以及寻求控制宏观偏析缺陷的先进工艺手段，对提高铸钢件产品质量具有十分重要的科学与工程实用价值。首先，本文在明确宏观偏析产生机理及其主要影响因素的前提下，基于混合理论，在连续介质模型的基础上建立了热溶质自然对流作用下多元合金凝固过程中宏观偏析缺陷预测三维耦合数学模型。采用有限体积法和提出的修正Projection方法等数值求解技术，自主开发了多元合金凝固过程中宏观偏析缺陷数值模拟系统，并进行Benchmark试验件数值模拟来验证模拟系统的可靠性。其次，针对具体的二维与三维铸钢件实例，系统地分析了自然对流作用下不同类型宏观偏析(正偏析，A型偏析，负偏析)缺陷的形成过程。随后进一步探讨了不同网格精度、冷却速度、铸件尺寸与形状，二次枝晶间距对宏观偏析缺陷形成的影响。其中还对比研究了3.3t大钢锭实验与数值模拟结果，验证了铸钢件数值模拟系统的实用性。再次，基于枝晶搭接理论，利用粘度与渗透率转换函数建立了考虑自由等轴晶移动下多元合金凝固过程中宏观偏析预测数学模型。对等轴晶移动下二维与三维铸钢件凝固过程进行了数值模拟，分析了负溶质等轴晶移动对宏观偏析缺陷形成的影响。最后，建立了直流稳恒电磁场作用下多元合金凝固过程中宏观偏析缺陷预测数学模型。并对电磁作用下二维与三维铸钢件凝固过程中多场耦合传输行为进行了较为系统的研究，讨论了不同磁场强度对宏观偏析形成的影响。结果表明采用电磁加工工艺可以有效控制宏观偏析缺陷，且数值模拟技术能够提供科学的依据来选择合适的电磁场。

关键词：宏观偏析铸钢件连续介质模型自然对流等轴晶移动电磁场数值模拟