国家自然科学基金(11171181)
- 作品数：13 被引量：69H指数：5
- 相关作者：宋来忠彭刚李军成姜袁沈涛更多>>
- 相关机构：三峡大学湖南人文科技学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省教育厅科研基金更多>>
- 相关领域：建筑科学自动化与计算机技术理学天文地球更多>>
- 形状调配中带参数的过渡曲线与曲面构造被引量：5
- 2016年
- 针对形状调配问题中过渡曲线与曲面构造方法的不足,提出基于带参数的曲线模型构造过渡曲线曲面的方法.首先利用一类带参数的曲线模型构造一种带参数的调配函数;然后研究基于该调配函数的过渡曲线构造问题,并讨论基于能量优化法的最佳过渡曲线构造问题;最后探讨相应的过渡曲面构造问题.实例结果表明,利用带参数的调配函数构造过渡曲线曲面时,2个被过渡曲线曲面可为任意的参数曲线曲面,所构造的过渡曲线曲面不仅在边界处满足拟C2连续,而且还可通过调配函数所带的参数对其形状进行调整.
- 李军成宋来忠刘成志
- 关键词：调配函数
- 基于细观尺度的泡沫混凝土热性能研究被引量：7
- 2013年
- 在细观层次上,泡沫混凝土可认为由人工引入的气孔和水泥浆体两相材料复合而成。利用参数化方法,生成大量随机分布的椭圆(椭球),分别建立孔隙率为58%的二维和孔隙率为50%的三维泡沫混凝土数值试件。对二维泡沫混凝土数值试件进行瞬态热学分析,观察热流量在泡沫混凝土内部的传播运动规律,探究了泡沫混凝土的保温隔热机理;模拟稳态平板法测导热系数的工况,对三维泡沫混凝土数值试件进行稳态热学分析,得出试件热面和冷面的温度值,再利用傅里叶定律计算得到泡沫混凝土的导热系数,数值模型计算得到的导热系数与实验测定的导热系数吻合得很好。
- 沈涛宋来忠孙艳海
- 关键词：泡沫混凝土细观模型导热系数
- 混凝土三维随机参数化骨料模型被引量：16
- 2012年
- 在三维情形下,基于参数曲面的自由变形技术,将混凝土骨料及黏结界面,用确定的、形式统一的参数方程予以表示,建立了混凝土随机参数化骨料数学模型;以骨料为卵石的混凝土为例,给出了级配、配合比等都可控制的骨料含量超过50%的随机混凝土数值试样,提出了用参数映射法对试件进行有限元网格剖分的方法。该数学模型较好地描述了骨料、砂浆与黏结界面组成的三维三相复合结构形式,为进一步在细观层次上研究和确定混凝土的动力学性能打下了基础。
- 宋来忠彭刚姜袁
- 关键词：细观层次混凝土
- 具有大量椭圆随机分布区域的数值模拟及应用被引量：11
- 2012年
- 利用椭圆的参数方程,首先给出平面上的点位于椭圆内部与外部的判别条件,再把计算点到椭圆距离问题,化为一个求最值问题,使得可以用搜索法较快地得到有效的近似解,从而得到一个新的产生具有大量椭圆随机分布区域的方法,基本思想是:(1)对于模拟区域内随机生成的点,先判断该点是否在所有已生成椭圆的外部,若是,计算它与所有已生成椭圆边界的距离;(2)如果所求的距离大于或等于欲生成的椭圆的长半轴,则以该点为中心,生成一个新的椭圆。这样,不必用一个多边形覆盖来判别椭圆之间是否相交或重叠,可以使生成的椭圆与椭圆之间的距离更小一些(甚至可以是零),从而提高了模拟区域中椭圆的密度。试验表明,针对混凝土,可以在比较短的时间内,按3级配生成骨料含量可高达70%以上的模拟试件,按2级配生成骨料含量可高达60%以上的模拟试件。对所生成的混凝土试件,做了简单的加载力学实验。计算结果表明,该方法生成的模型能够满足力学分析的需要;进一步,基于椭圆随机分布区域,使用椭圆作为覆盖,建立了高含量的参数化不规则骨料模型试件。
- 宋来忠王乾峰彭刚姜袁
- 关键词：数值模拟混凝土试件级配
- 集多种特性的三次三角伪B样条被引量：2
- 2016年
- 目的为了同时解决传统多项式B样条曲线在形状调控、精确表示常见工程曲线以及构造插值曲线时的不足,提出了一类集多种特性的三次三角伪B样条。方法首先构造了一组带两个参数的三次三角伪B样条基函数,然后在此基础上定义了相应的参数伪B样条曲线,并讨论了该曲线的特性及光顺性问题,最后研究了相应的代数伪B样条,并给出了最优代数伪B样条的确定方法。结果参数伪B样条曲线不仅满足C^2连续,而且无需求解方程系统即可自动插值于给定的型值点。当型值点保持不变时,插值曲线的形状还可通过自带的两个参数进行调控。在适当条件下,该参数伪B样条曲线可精确表示圆弧、椭圆弧、星形线等常见的工程曲线。相应的代数伪B样条具有参数伪B样条曲线类似的性质,利用最优代数伪B样条可获得满意的插值效果。结论所提出的伪B样条同时解决了传统多项式B样条曲线在形状调控、精确表示常见工程曲线以及构造插值曲线时的不足,是一种实用的曲线造型方法。
- 李军成宋来忠刘成志
- 关键词：B样条插值样条
- 预静态加载后的混凝土动态受压特性试验被引量：7
- 2013年
- 进行了混凝土在应变速率分别为10-5/s、10-4/s、10-3/s的条件下,经历极限抗压强度分别为0、40%、60%、75%和85%的单调荷载作用的动态单轴压缩试验,在此基础上分析了经历不同单调加载历史和应变速率下混凝土的峰值应力、峰值应变和弹性模量的变化规律。试验结果表明,随着应变速率的提高,动态单轴抗压强度明显增加;当单调加载应力水平高于某一应力阈值时,混凝土极限抗压强度明显降低;混凝土弹性模量随着应变速率的提高而增加,随着单调加载幅值的增加表现出先增大后减小的趋势;混凝土峰值应变随着应变速率的提高而增加,随着单调加载幅值的增加而减少。
- 郑金城徐超彭刚王乾峰宋来忠
- 关键词：混凝土应变速率动态特性
- 矩形区域不等圆形随机堆放的数值模拟
- 2017年
- 将若干待堆放的圆形堆放到一个给定矩形区域,是一类特殊的Packing问题。针对这一具有NP难度的困难问题,提出一种快速的数值模拟方法以及模拟力学检验的方法。该方法将圆形堆放的力学平衡规律化为几何形体相互接触的几何条件,把大量的圆形按级配及分布律等约束条件,随机堆放形成空间区域。按此方法得到的圆形堆体,在不加外力的情形下即可保持自身的稳定。使用该方法,在边长为15cm的正方形区域内,取圆形的直径范围为0.5cm^4cm,模拟了孔隙率小于25%(面积比)的圆形堆体。最后,将所模拟的圆形堆体试件进行了有限元网格划分及力学加载试算,结果表明该堆体是稳定的。为进一步在细观层次研究圆形堆体提供了一个快速的数值模拟方法。
- 宋来忠廖大乾
- 关键词：NP难问题圆形PACKING问题数值模拟有限元
- 混凝土二维参数化骨料模型的创建方法被引量：15
- 2013年
- 基于参数化骨料的特点,在混凝土二维参数化骨料模型的创建中,提出了让覆盖椭圆可以相互有重叠,骨料却相互分离的创建方法。该方法降低了骨料之间的相互排斥性,可以在创建的试件中缩小骨料之间的空隙,从而增加试件中骨料的含量,提高模型创建的速度。同时,在模型的创建中采用了按级配分级随机投放的方式,保证了骨料分布的合理性。实验表明:使用该方法能够比较快的按三级配生成含骨料75%以上的几何模型试件,可以满足大体积、全级配、高强度混凝土的骨料投放模拟要求。最后给出了力学分析实例,以说明该算法的有效性。
- 宋来忠沈涛余波
- 关键词：混凝土骨料级配
- 颗粒增强复合材料的几何模型数值模拟方法研究被引量：1
- 2015年
- 为了在细观层次上模拟混凝土和土石混合体等颗粒增强复合材料,假设颗粒为凸多面体.首先研究由随机八面体随机变形得到任意凸多面体及其参数方程的方法,然后研究凸多面体内部与外部的判定条件、点到多面体的距离和两多面体之间距离的计算方法,从而得到了一个生成具有大量多面体随机分布区域的方法.为了提高模拟区域中多面体的含量,还给出了下降算法.实验表明:可以按二级配生成多面体含量达35%(体积比)的模拟区域,为从细观层次研究混凝土、土石混合体等颗粒增强复合材料,提供了创建几何模型的方法.
- 宋来忠李耀辉
- 关键词：计算机辅助几何设计数值模拟颗粒增强复合材料
- 混凝土细观结构的数值模拟研究被引量：5
- 2018年
- 在细观层次上,混凝土作为具有增强颗粒的复合材料,可以视作大量形状不规则的增强颗粒及其孔洞随机分布的区域.首先,把增强颗粒及其孔洞假设成一类"星形颗粒",利用椭球的参数方程,采用参数曲面的自由变形技术,给出这类星形颗粒的参数方程.然后,基于星形的参数方程,给出了空间中任意点与星形颗粒位置关系的判断方法,并以此给出了大量形星形随机分布的区域的创建方法.数值实验表明:可以生成颗粒含量达到55%的二级配混凝土模拟试件,60%的三级配混凝土模拟试件,为对混凝土等复合材料进行细观热学、力学研究,提供了创建几何模型的方法.
- 宋来忠廖大乾
- 关键词：数值模拟星形混凝土
