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个人信息Personal Information
教授
博士生导师
硕士生导师
主要任职:大连理工大学白俄罗斯国立大学联合学院院长、直属党支部书记
其他任职:辽宁省极地海洋专业技术创新中心主任
性别:男
出生日期:1972-12-30
毕业院校:大连理工大学
学位:博士
所在单位:力学与航空航天学院
学科:计算力学. 固体力学. 工程力学. 船舶与海洋结构物设计制造. 岩土与环境力学
办公地点:大连理工大学主校区海宇楼(1号实验楼)607室
联系方式:0411-84708683
电子邮箱:jisy@dlut.edu.cn
基于扩展多面体的离散单元法及其作用于圆桩的冰载荷计算
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论文类型:期刊论文
发表时间:2015-01-01
发表刊物:力学学报
收录刊物:Scopus、EI、PKU、ISTIC、CSCD
卷号:47
期号:6
页面范围:1046-1057
ISSN号:0459-1879
关键字:离散元方法; 扩展多面体单元; 闵可夫斯基和; 沃洛诺伊切割算法; 冰载荷
摘要:对于具有复杂几何形态的多面体单元,线性接触模型不能准确地计算不同接触模式下的作用力,且接触变形和作用力方向也不易判断.基于闵可夫斯基和(Mink
owski
sum)方法的扩展多面体单元能够准确描述非规则颗粒单元的几何形态,并可精确计算单元间的接触碰撞作用.该方法具有接触判断简单、计算效率高的特点.
它将基本多面体和扩展球体相叠加以形成具有光滑棱边和角点的扩展多面体单元.考虑扩展多面体单元相互作用过程中角点、棱边和平面之间的不同接触模式,发展
了相应的非线性黏弹性接触模型.该接触模型将不同接触模型下的法向刚度统一表述为单元接触中接触点处等效曲率半径的函数;黏滞力和切向弹性力接触模型则借
鉴球体单元非线性接触模型的处理方法.为检验扩展多面体的可靠性,对碎冰区冰块对圆桩结构的冰载荷进行了离散元分析.采用沃洛诺伊(Voronoi)切割
算法获得了碎冰的初始随机分布状态,并考虑了海冰在运动过程中的海水浮力和拖曳力.计算表明该扩展多面体单元可描述海冰在海流拖曳下的运动过程以及圆桩结
构的动冰力特性.在此基础上进一步分析了冰速和冰块尺寸对圆桩冰力的影响,并确定了冰力在圆桩上的分布规律.最后,讨论了目前扩展多面体单元在计算冰载荷
方面的局限性和改进方法.