顾鑫
- 作品数：32 被引量：110H指数：7
- 供职机构：河海大学更多>>
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- 相关领域：理学建筑科学水利工程自动化与计算机技术更多>>
- 弹丸侵彻混凝土靶板破坏过程的近场动力学模拟被引量：4
- 2019年
- 为了精确描述弹丸侵彻混凝土靶板的破坏过程及其演化规律,文中采用基于非局部相互作用思想与空间积分方程建模的键型近场动力学(peridynamics,PD)方法,改进了近场动力学本构力核函数,对弹丸侵彻下混凝土靶板的动态破坏过程进行仿真分析。模拟了弹丸侵彻下混凝土靶板破坏的全过程,探讨了不同冲击速度下混凝土靶板的破坏特征,较好地描述了其损伤累积和渐进破坏过程。
- 沈峰章青顾鑫
- 关键词：混凝土板侵彻
- 一种混凝土三维细观结构建模方法及其力学性能分析方法
- 本发明涉及一种混凝土三维细观结构建模方法及其力学性能分析方法，所述建模方法包括如下步骤：步骤一：采用计算机断层扫描获取混凝土骨料的三维真实结构；步骤二：基于级配曲线和骨料率，获得混凝土骨料库；步骤三：对所述混凝土骨料库中...
- 陈宣东章青张佳敏顾鑫夏晓舟李星
- 混凝土板侵彻破坏的近场动力学模拟
- 提出一个关于物质点对相对距离四次方的对势本构力函数,修正了PMB模型;并引入了人工阻尼系数,采用显式动力学方法求解拟静力与动力问题的一致形式的近场动力学支配方程.
- 顾鑫章青黄丹
- 基于近场动力学方法的结构准静态变形的定量计算被引量：7
- 2016年
- 近场动力学(Peridynamics,PD)是一种新兴的基于非局部模型描述材料特性的数值计算方法。该方法假定位于连续体内的粒子通过有限的距离与其他粒子相互作用,通过积分计算在一定近场范围(horizon)内具有一定影响域的材料点之间的相互作用力,而不论位移场的连续与否,避免了传统的局部微分方程求解在面临不连续问题时的奇异性和现有多尺度算法的复杂性。在近场动力学理论框架下,考虑近场范围尺寸对本构力函数的影响,构造了二次多项式型本构力核函数,对反映物质点长程力基本特性的本构力函数进行改进。通过引入人工阻尼、构建分级加载算法和系统失衡判断准则,使近场动力学方法能适用于定量的准静态变形的计算分析。
- 沈峰章青黄丹顾鑫
- 关键词：准静态数值模拟
- 爆炸荷载作用下大坝破坏分析的数值模拟研究进展被引量：9
- 2017年
- 对近年来爆炸冲击荷载作用下大坝动力响应和破坏分析所采用的数值模拟方法的研究进展和发展趋势进行综述。重点总结现有计算爆炸力学数值方法进行大坝爆炸动力响应特征和破坏过程分析的研究成果,指出大坝爆炸响应分析是一个涉及炸药爆炸、爆炸冲击波形成和传播、冲击波或爆炸产物与坝体相互作用以及坝体结构动态响应的完整连续过程,同时总结了水库大坝环境中的爆炸荷载分类、特点及其对大坝结构的破坏效应。指出各种爆炸条件下大坝的爆炸模拟需要关注的不同问题,今后需要在目前研究基础上及时吸收计算力学的最新研究成果,发展高精度的数值计算方法和高效率的数值求解体系,实现大坝爆炸动力响应的全过程仿真模拟。
- 顾鑫章青
- 关键词：爆炸荷载数值模拟
- 考虑相变的近场动力学热-力耦合模型及多孔介质冻结破坏模拟被引量：1
- 2022年
- 多孔介质的传热传质现象广泛存在于自然界和工业领域中.低温条件可能导致多孔介质中的组分发生相变,并由此诱发材料损伤,甚至导致结构失效破坏.对这类破坏现象的预测需要精细化建模,以能够反映物质的相变过程和材料的破坏特征.本文采用热焓法改写经典的热传导方程,在近场动力学框架下,建立了一种考虑物质相变的热-力耦合模型,发展了交错显式求解的数值计算方法,进行了方板角冻结、热致变形和多孔介质冻结破坏等问题的模拟,得到了方板的冻结特征、温度场和变形场的分布规律以及多孔介质的冻结破坏过程,与试验和其他数值方法的结果具有较好的一致性.研究表明,本文所建立的考虑物质相变的近场动力学热-力耦合模型能够反映材料的非局部效应和物质相变潜热的影响,准确捕捉相变过程中液固界面的演化特征,再现多孔介质中材料相变、基质热致变形和冻结破坏过程,突破了传统连续性模型求解这类破坏问题时面临的瓶颈,为深入研究多孔介质冻融破坏过程和破坏机理提供了有效途径.
- 李星顾鑫夏晓舟陈爱玖章青
- 关键词：多孔介质相变
- 冲击载荷作用下颗粒材料动态力学响应的近场动力学模拟被引量：31
- 2016年
- 颗粒材料在冲击载荷作用下的动态力学行为是学术界关注的热点问题.新近问世的近场动力学(peridynamics)理论将材料视为由大量有限体积和有限质量的物质点组成,基于非连续性和非局部作用假定建模,建立空间积分形式的运动方程,自然适应于颗粒材料动态力学行为的描述与分析.发展了描述颗粒间接触作用的物质点尺度的排斥力模型,考虑近场动力学方法中非局部长程力特征,改进了近场动力学中的初始微观弹脆性(prototype microelastic brittle,PMB)模型的本构力函数,并消除了原PMB模型中存在的"边界效应"问题.计算分析了冲击载荷作用下碳化钨陶瓷颗粒体系的动态力学响应,得到了不同冲击速度下颗粒体系的冲击波速,PD计算结果与试验结果高度一致;通过颗粒物质点尺度作用描述单颗粒尺度的接触作用,很好地再现了颗粒的转动与平动、颗粒挤压变形以及颗粒破碎等现象;刚性冲击板附近同时存在严重的颗粒破碎与轻微的颗粒损伤,远离冲击板的部分颗粒出现破损,且颗粒破碎主要是由颗粒间挤压、碰撞以及相对滑动剪切作用造成的.研究结果表明,所发展的计算模型和分析方法能很好地反映颗粒材料动态力学行为,具有广泛的应用价值.
- 章青顾鑫郁杨天
- 关键词：动力响应
- 疲劳载荷作用下无砟轨道混凝土轨道板碳化行为的数值模拟被引量：1
- 2022年
- 疲劳荷载会加速高速铁路无砟轨道混凝土轨道板的碳化进程,给轨道板的安全服役带来不利影响。基于应力水平-疲劳寿命曲线(S-N曲线),构建以疲劳荷载作用次数为自变量的二氧化碳扩散系数影响函数,修正Saetta碳化模型的扩散项,以考虑高速列车疲劳荷载对混凝土碳化行为的影响;进而,建立疲劳荷载作用下轨道板混凝土碳化模型,根据实测的位移时程数据,进行有限元模拟计算,获得轨道板关键区域的荷载响应和碳化深度,分析疲劳荷载作用次数、应力水平、环境湿度等因素对轨道板碳化行为的影响。结果表明,疲劳荷载在轨道板使用寿命前期对碳化深度的影响可忽略不计,但对轨道板使用寿命后期的碳化深度具有显著影响,与不考虑疲劳荷载效应相比,碳化深度增加了43.48%;湿度在0.45~0.75时,随着湿度增加,碳化深度逐步减小。所建立的模型和方法可为轨道板的耐久性设计提供理论依据。
- 陈宣东章青顾鑫夏晓舟林其武
- 关键词：轨道板混凝土碳化数值模拟疲劳荷载
- 多物理场耦合作用分析的近场动力学理论与方法被引量：12
- 2019年
- 广义来说,近场动力学(peri-dynamics, PD)是假设每个物质点在承受一定范围内的非接触相互作用下,研究整个物理系统演化过程的理论,为涉及非连续和非局部相互作用的问题提供了一个统一的数学框架,具有广泛的适用性.在简要介绍诸多工程对于多物理场模型和数值计算软件的迫切需求后,针对现有商用软件在处理结构非连续演化问题时遇到的瓶颈,引入近场动力学理论和方法.概述近场动力学固体力学模型,系统阐述近场动力学扩散模型和近场动力学多物理场耦合建模的研究现状和进展,主要涉及电子元器件、电子封装和岩土工程领域的多物理场耦合建模,包括热–力、湿–热–力、热–氧、热–力–氧、力–电、热–电、力–热–电、多孔介质的水–力流固相互作用等非耦合、半耦合与完全耦合模型,强调发展耦合方程数值解法的重要性.最后对扩散问题和多物理场耦合问题的近场动力学理论模型、数值算法和工程应用做进一步展望.
- 顾鑫章青Erdogan Madenci
- 关键词：非局部理论
- 钢筋非均匀锈蚀诱发无砟轨道混凝土轨道板开裂的分析
- 2022年
- 钢筋锈蚀是导致沿海地区轨道板耐久性失效的主要因素之一。为探究钢筋非均匀锈蚀对高速铁路无砟轨道混凝土轨道板破坏的影响,建立了以锈蚀率、最大锈蚀层厚度及最小锈蚀层厚度为自变量的高斯型钢筋锈蚀层分布模型。基于键型近场动力学理论,通过在钢筋与混凝土交界面施加钢筋锈蚀位移荷载,模拟了钢筋锈蚀诱发轨道板开裂破坏过程,分析了钢筋非均匀锈蚀和保护层厚度对开裂形态的影响。结果表明:在轨枕下方的轨道板,钢筋锈蚀易引起轨道板发生钢筋间贯通性裂纹,而在轨道板中部,钢筋锈蚀导致混凝土保护层中产生贯穿性裂纹;在相同锈蚀率条件下,与均匀锈蚀相比,非均匀锈蚀诱发的轨道板损伤更加严重,因此在评估钢筋锈蚀对轨道板的影响时,须要考虑钢筋锈蚀的非均匀性。
- 陈宣东章青顾鑫夏晓舟许骁波邱森烨
- 关键词：高速铁路轨道板钢筋锈蚀
