一种可变形三维任意圆化凸多面体块体离散单元法

    公开(公告)号:CN109492285B

    公开(公告)日:2022-08-26

    申请号:CN201811276205.7

    申请日:2018-10-30

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G06F30/23

    摘要: 本发明公开了一种可变形三维任意圆化凸多面体块体离散单元法,包括:建立可变形圆化凸多面体离散单元系统,确定可变形圆化凸多面体离散单元系统的时间步长;在当前时间步,确定接触单元与目标单元,判断圆化多面体的接触方式,计算当前时间步作用于目标块体的法向接触力、切向接触力;将接触力转化成载荷的等效节点力矢量;得到下一时间步有限单元的位移;更新每个有限单元顶点的坐标;重复计算下一时间步直至计算完所有时间步。本方法采用圆化多面体离散单元的定义,实现了不同大小、形态单元的接触力的计算,并且提高了计算效率;可以实现三维非连续介质大规模任意圆化凸多面体可变形离散单元接触力计算问题,更加符合工程实际。

    一种基于距离势函数可变形三维凸多面体块体离散单元法

    公开(公告)号:CN109408977B

    公开(公告)日:2022-07-22

    申请号:CN201811283806.0

    申请日:2018-10-30

    申请人: 河海大学

    摘要: 本发明公开了一种基于距离势函数可变形三维凸多面体块体离散单元法,步骤一,选取研究对象,建立可变形离散单元系统;步骤二,确定可变形离散单元系统的时间步长Δt;步骤三,计算作用于接触单元与目标单元之间总的接触力;步骤四,将步骤三计算得出作用在接触单元以及目标单元上的总的接触力用形函数转化成载荷的等效节点力矢量R;步骤五,由步骤四计算得出的载荷的等效节点力矢量R,计算得出下一时刻t+Δt每个网格单元的位移,速度,以及加速度;步骤六,根据步骤五中网格单元的位移,更新下一时刻t+Δt每个网格单元节点坐标。本发明使数值模拟更加符合工程实际,可以精确地捕捉离散体系的运动过程,精确反应离散单元内部的真实应力和变形状态。

    可用于施工过程模拟的有限元离散元多尺度耦合计算方法

    公开(公告)号:CN112329290A

    公开(公告)日:2021-02-05

    申请号:CN202011169620.X

    申请日:2020-10-28

    申请人: 河海大学

    摘要: 本发明公开了可用于施工过程模拟的有限元离散元多尺度耦合计算方法,属于岩土体工程技术领域,本发明革新了现有的有限元离散元多尺度耦合计算框架,构建了可变的离散元子结构序列Sdem,使之与施工过程中宏观有限元网格的减少或者增加对应起来,从而实现施工过程的模拟。与现有技术相比,本发明扩展了有限元离散元多尺度耦合计算方法的使用范围,可以更好地预测复杂岩土体材料在开挖、堆载等过程中的力学行为,为相关岩土石力学研究服务和工程安全性评价提供技术支撑。

    一种三维图像矢量化方法

    公开(公告)号:CN112184913A

    公开(公告)日:2021-01-05

    申请号:CN202011049013.X

    申请日:2020-09-29

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G06T17/20

    摘要: 本发明公开了一种三维图像矢量化方法,属于岩土体工程技术领域,包括如下步骤:1)三维图像邻域标定;2)三维连通区域的边缘提取;3)边缘面优化;4)三维矢量模型生成。本发明提供了一种将三维图像转化为三维矢量几何图形的方法,通过采用多个三角面构成的多面体来逼近获得三维图像内部的细观结构;本发明克服现有图像矢量化在三维方面的不足,可以更直观地分析材料的内部结构,降低数据存储,便于与CAD、CAE软件进行交互。

    一种可变形二维任意圆化凸多边形离散单元法

    公开(公告)号:CN109284537B

    公开(公告)日:2020-12-29

    申请号:CN201810972496.7

    申请日:2018-08-24

    申请人: 河海大学

    摘要: 本发明公开了一种可变形二维任意圆化凸多边形离散单元法,将块体离散单元进行圆化处理,并且考虑将离散单元法与几何非线性有限元结合,根据圆化凸多边形离散单元法求解接触力的计算方法,得到作用于块体单元的接触力;利用形函数将接触力转化成等效的单元节点的外荷载;建立可变形有限元方程组,通过求解得出离散元内部的应力和变形。本发明解决了现有的圆化凸多边形离散单元法不可变形的问题,完善了理论体系;将圆角化的多边形离散元与有限元结合,使数值模拟更加符合实际,提高了离散单元法数值模拟的可靠性与准确性;可以精确地捕捉离散体系的运动过程,精确反应离散单元内部的真实应力和变形状态。

    一种预防和减小深层调蓄隧道滞留气团危害的结构

    公开(公告)号:CN110094231A

    公开(公告)日:2019-08-06

    申请号:CN201910268280.7

    申请日:2019-04-03

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: E21F17/00 E21F16/02

    摘要: 本发明公开了一种预防和减小深层调蓄隧道滞留气团危害的结构,包含沿着深隧顶壁的轴向若干间隔排列的挡板组件;所述挡板组件安装于深隧管壁顶部,每个挡板组件包含一个第一栅栏式挡板和一个第二栅栏式挡板;所述每种栅栏式挡板垂直于隧道轴向,分别包含若干平行排列的栅条以及位于栅条之间的流道;所述第一栅条与所述第二栅条沿深隧轴向交错设置对运动气体起到阻流作用。本发明通过在深层调蓄隧道顶部布置的挡板组件,一方面可以对运动气团起到绕流减速作用从而降低滞留气团的冲击压力,另一方面又可将深隧顶部的大气团分割为小气团从而避免形成具有危害性的大体积滞留气团,综合以上两方面,最终达到预防和减小深层调蓄隧道滞留气团危害的作用。

    一种立体式通航建筑物枢纽及其运行方法

    公开(公告)号:CN109680644A

    公开(公告)日:2019-04-26

    申请号:CN201910097791.7

    申请日:2019-01-31

    申请人: 河海大学

    摘要: 本发明属于水利工程领域,具体的是一种立体式通航建筑物枢纽及其运行方法,本发明通过分别在坝体的上游航道和下游航道中建立两面分流墙把上游活动和下游航道划分为中小型船舶行道以及分别位于中小型船舶航道两侧的大型船舶卸货航道和大型船舶装载航道,并在大型船舶卸货航道、大型船舶装载航道之间建使两者连通的立体式航道,通过上述结构达到让中小型船舶在坝体的上游和下游航道之间通航,大型船舶不必过坝,可在坝体上游的一侧进行卸货再通过立体航道行驶至坝体上游的另一侧进行装货后离开,下游同样如此安排,上述方式提高了通航效率同时还解决了大型船舶转向不便的缺陷。

    高心墙堆石坝防渗墙与廊道分期施工方法

    公开(公告)号:CN106638486B

    公开(公告)日:2019-03-01

    申请号:CN201710072341.3

    申请日:2017-02-09

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: E02B7/06 E02B3/16

    摘要: 本发明公开了一种适用于水利水电行业深厚覆盖层地基高心墙堆石坝的防渗墙与廊道分期施工技术。通过沉降量计算公式计算坝基竣工时的沉降量,在浇筑混凝土防渗墙的过程中,预留防渗墙顶端一部分先不浇筑,待坝体和坝基沉降完成,在蓄水前将混凝土防渗墙二期浇筑完成。通过将防渗墙分期浇筑,可以避免出现由于廊道和防渗墙竖向变形不协调而造成的廊道压应力过大现象,尤其是廊道顶部和底部。

    非均匀颗粒离散单元快速线性接触检测方法

    公开(公告)号:CN105701349B

    公开(公告)日:2018-10-23

    申请号:CN201610025242.5

    申请日:2016-01-13

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 本发明公开了一种非均匀颗粒离散单元快速线性接触检测方法,基于NBS方法,根据颗粒尺寸大小对所有颗粒排序分组,然后分多步,分别将每一组的颗粒和其他颗粒进行接触检测。最终实现所有颗粒之间的接触检测;本方法的优点在于,改进了NBS方法,解决了原方法不能适用于非均匀颗粒体系的问题,在保证检测速度的同时,极大地提高了检测的准确性。

    一种基于距离势函数三维任意凸多边形块体离散单元法

    公开(公告)号:CN106529146A

    公开(公告)日:2017-03-22

    申请号:CN201610952844.5

    申请日:2016-11-03

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G06F19/00

    摘要: 本发明公开了一种基于距离势函数三维任意凸多边形块体离散单元法,将研究对象离散为块体单元体系;根据本发明提供的非均匀块体离散单元接触检测方法,对所有块体单元进行接触检测;定义距离势函数,对相互接触的块体单元进行法向接触力计算,得到作用于块体单元的法向接触力及其引起的力矩;基于本发明提供的切向接触力方向矢量计算方法,根据切向相对位移的增量,计算得到作用于块体单元的切向接触力及其引起的力矩;由刚体运动方程求解块体单元的加速度与角加速度;采用velocity verlet算法计算块体单元的速度与位移,根据各块体单元的运动和相对位置,描述整个介质的变形和运动状态。