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国家自然科学基金(10972015): 作品数：9 被引量：16H指数：3; 相关作者：彭一江李瑞雪雷文贤彭红涛郭庆更多>>; 相关机构：北京工业大学中国农业大学中国科学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金北京市属高等学校人才强教计划资助项目更多>>; 相关领域：理学建筑科学交通运输工程水利工程更多>>

碳纳米管增强水泥基复合材料的二维代表单元研究: 2020年; 为了从细微观尺度上研究碳纳米管-水泥基复合材料的损伤破坏过程和破坏机理,从碳纳米管-水泥基复合材料中选取尺寸为100μm×100μm的代表单元,建立二维代表单元的细微观层次的数值模型。以势能原理的基面力元法为理论基础,对代表单元进行数值模拟,探究在单轴受压状态下碳纳米管-水泥基复合材料的力学性能变化,并绘制破坏裂纹的发展过程图和最大主应力分布变化过程图。结果表明,该代表单元模型能够较真实地模拟复合材料在单轴压缩状态下的损伤破坏过程,通过数值模拟不同含量的复合材料代表单元模型,发现增强体的含量影响着复合材料的强度及韧性,选择合适的含量范围有利于提升材料的力学性能。通过数值模拟的方法分析碳纳米管增强水泥基复合材料的作用机理,拓展了基面力元法的应用范围,节约了计算资源,其结果丰富了碳纳米管-水泥基复合材料力学性能的研究,可为相关工程应用及基础研究提供参考。; 吴正昊应黎坪杨宏明彭一江; 关键词：复合建筑材料碳纳米管数值模拟

橡胶混凝土受压破坏机理的余能基面力元分析被引量：2: 2022年; 建立橡胶混凝土二维混合随机骨料模型,基于余能原理基面力元法对橡胶混凝土的细观力学性能进行分析,获得了应力-应变曲线图、破坏过程图和最大主应力、应变云图,模拟了橡胶混凝土破坏过程,分析了橡胶混凝土受压破坏机理,并探究了橡胶颗粒的不同粒径及掺量对橡胶混凝土抗压强度的影响。结果表明,抗压强度随着橡胶掺量的提高,明显降低。相同掺量下,采用大粒径的橡胶颗粒可以使抗压强度略有提高。破坏最开始发生于橡胶颗粒较为密集区域,故而在配置橡胶混凝土时应尽量将橡胶颗粒分散均匀。该模型为分析并预测橡胶混凝土的细观力学性能提供了新方法。; 付毓马东翼王耀; 关键词：橡胶混凝土余能原理抗压强度

余能原理基面力元法在桁架弹塑性分析中的应用: 2017年; 基面力元法(BFEM)是一种新型的有限单元法,是以"基面力"来描述一点的应力状态。为了编制适用于桁架弹塑性分析的MATLAB基面力元程序,以余能原理基面力元法为基础,将基面力元法的平面4节点的实体单元模型向桁架单元进行退化,列出了退化桁架单元的柔度矩阵、单元轴力和节点位移的具体表达式,并对其控制方程进行了必要的处理。根据退化的桁架单元模型,采用增量法的思想和线性强化弹塑性模型,以三杆超静定桁架和复杂静定桁架为算例进行了计算。将计算结果与大型有限元分析软件ABAQUS的T2D2计算结果进行了对比分析,发现所用方法与ABAQUS的计算结果高度吻合,进一步验证了基面力理论的正确性和程序的适用性。; 李瑞雪彭一江; 关键词：塑性力学有限单元法余能原理桁架弹塑性分析

基面力单元法在空间几何非线性问题中的应用被引量：1: 2021年; 基于基面力的概念,并结合Euler角的位移描述方法,提出了适用于几何非线性计算的空间6结点余能基面力单元.使用MATLAB语言编程并对典型梁、板结构进行弹性大变形数值模拟.由计算结果可以看出,基于余能原理的基面力元法(BFEM)在计算构件的空间大变形时有较好的计算精度,对比传统有限元计算方法具有网格尺寸影响小和抗畸变能力强的特点,有良好的计算性能.; 龚琳琦陈曦昀郭庆彭一江; 关键词：余能原理有限元

基于数字图像处理技术的再生混凝土数值模拟被引量：4: 2018年; 为了研究骨料形态对再生混凝土材料力学性能的影响,基于势能原理的基面力元法,利用图像处理技术和MATLAB软件,建立了再生混凝土真实骨料细观模型。应用FORTRAN分析软件对再生混凝土试件进行单轴拉伸试验的数值模拟,研究了真实骨料细观模型再生混凝土宏观应力-应变曲线变化规律和试件的破坏形态。结果显示,真实骨料模型得到的宏观应力-应变曲线和试验曲线吻合度较高,骨料形状对试件的破坏形态影响较小。模型可真实地模拟再生混凝土在单轴拉伸作用下的损伤破坏过程,准确地反映试件的实际骨料形态。; 杨欣欣应黎坪彭一江; 关键词：数字图像再生混凝土

Base force element method (BFEM) on complementary energy principle for linear elasticity problem被引量：3: 2011年; Using the concept of base forces as state variables,a new finite element method-the base force element method (BFEM) on complementary energy principle for linear elasticity problems is presented.Firstly,an explicit expression of compliance matrix for an element is derived through base forces by dyadic vectors.Then,the explicit control equations of finite element method of complementary energy principle are derived using Lagrange multiplier method.Thereafter,the base forces element procedure for linear elasticity is developed.Finally,several examples are analyzed to illustrate the reliability and accuracy of the formulation and the procedure.; LIU YingHuaPENG YiJiang; 关键词：元素法拉格朗日乘数法程序开发

余能原理基面力元法在桁架大变形分析中的应用: 2016年; 为了对桁架弹性大变形问题进行针对性研究,对平面二维问题的基面力单元模型进行了改进,把平面四边形四边中节点基面力单元退化为平面二节点桁架基面力单元,推导了桁架大变形余能原理控制方程和单元轴力、节点位移表达式,根据由控制方程得出的桁架大变形问题的非线性方程组,利用Matlab语言编制了基面力元程序,计算了桁架结构几何非线性算例。与大型通用有限元软件ANSYS的计算结果进行了对比分析,所用方法的结果与理论解一致,与ANSYS的计算结果相差较小。因此可得结论:所介绍的基面力元模型是可靠的,可以应用于对桁架结构的几何非线性问题分析,具有较广阔的前景。; 任聪李瑞雪单岩岩彭一江; 关键词：弹性力学余能原理桁架

余能原理基面力元法在重力坝应力分析中的应用被引量：2: 2014年; 介绍了二维线弹性问题的余能原理基面力元法。该方法以基线力表征物体的受力状态,以其对偶量位移梯度表征物体的变形状态。通过重力坝算例与平面4节点等参元(Q4模型)和平面4节点减缩积分单元(Q4R模型)的对比分析,探讨了基面力元法应用于重力坝应力分析的可行性。数值分析结果表明,基于余能原理的基面力元法具有较高的计算精度,可以应用于重力坝应力分析问题,有较广阔的应用前景。; 张昭锋彭一江郭庆单岩岩; 关键词：余能原理重力坝应力

基于余能原理的有限变形问题基面力元法的计算性能: 以基面力为状态变量,表征物体的受力状态;以其对偶量位移梯度表征物体的变形状态,介绍了一种新型的基于余能原理的有限变形问题有限元法─基面力元法（Base Force Element Method,BFEM）及其计算性能。该...; 彭一江宗娜娜董占龙; 关键词：基面力余能原理有限元法; 文献传递

基于余能原理的三维问题基面力元法: 基面力元法是一种以基面力为基本未知量的新型有限元法,本文中给出了一种具有面中节点的空间六面体基面力元列式,通过算例验证了该模型的可靠性和性能。; 宗娜娜彭一江郭庆张昭锋; 关键词：余能原理基面力有限元; 文献传递

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