本文選題：離散元法　切入點(diǎn)：顯式有限元　出處：《建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)》2017年01期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對(duì)有限元法(FEM)處理不連續(xù)位移場(chǎng)所存在的難以收斂、網(wǎng)格需重新劃分、裂尖奇異場(chǎng)網(wǎng)格密度大等問題,結(jié)合離散元法(DEM)的優(yōu)點(diǎn),提出了一種DEM/FEM耦合計(jì)算模型�；诹P函數(shù)法,通過建立虛功方程及變分原理,得到了界面耦合力的計(jì)算公式,給出了耦合模型計(jì)算流程并自主開發(fā)了相關(guān)計(jì)算程序,通過算例驗(yàn)證了該耦合計(jì)算模型的正確性。并將該耦合模型用于單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)受沖擊荷載作用下的倒塌過程仿真,比較了純FEM、純DEM及DEM/FEM耦合三種不同計(jì)算模型的數(shù)值結(jié)果與計(jì)算效率。計(jì)算結(jié)果表明:DEM/FEM耦合模型應(yīng)用于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)倒塌數(shù)值模擬時(shí),與純DEM模型相比,可減少計(jì)算規(guī)模從而節(jié)省機(jī)時(shí),計(jì)算效率高;在處理強(qiáng)非線性問題時(shí),純FEM存在不收斂現(xiàn)象而耦合模型則能順利完成計(jì)算分析,更具算法穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)。
[Abstract]:In view of the problems such as the difficulty of convergence in the discontinuous displacement site treated by the finite element method (FEM), the need to redivide the mesh and the large density of the grid in the singular field of the crack tip, a DEM/FEM coupled computing model is proposed based on the penalty function method, combined with the advantages of the discrete element method (DEM). By establishing the virtual work equation and variational principle, the calculation formula of the interface coupling force is obtained, and the calculation flow of the coupling model is given, and the related calculation program is developed independently. An example is given to verify the correctness of the coupled model, and the coupling model is used to simulate the collapse process of single-layer spherical latticed shell under impact loading. The numerical results and computational efficiency of three different computational models of pure FEM, pure DEM and DEM/FEM coupling are compared. The results show that the ratio DEM / FEM coupling model is applied to the numerical simulation of collapse of latticed shell structures, which is compared with the pure DEM model. It can reduce the calculation scale and save the computer time, and when dealing with the strong nonlinear problems, the pure FEM has the phenomenon of non-convergence and the coupling model can successfully complete the calculation and analysis, which has the advantage of the stability of the algorithm.
【作者單位】： 東南大學(xué)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目(51125031)
【分類號(hào)】：TU399;TU312.3

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本文編號(hào)：1620758