包郵任意形態顆粒離散元方法

作者：季順迎

出版社：科學出版社出版時間：2024-03-01

開本： B5 頁數： 293

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版權信息
內容簡介
目錄

任意形態顆粒離散元方法版權信息

ISBN：9787030770615
條形碼：9787030770615 ; 978-7-03-077061-5
裝幀：精裝
冊數：暫無
重量：暫無
所屬分類：
自然科學
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物理學
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理論物理學

任意形態顆粒離散元方法內容簡介

非規則幾何形態的顆粒材料在加載速率、約束條件等因素的影響下會呈現出非連續性、非均質性的復雜力學特性。為此，本書首先闡述離散元方法在幾何形態構造、單元接觸算法、高性能并行計算的研究進展，還介紹了任意形態顆粒間的粘結-破碎模型、高性能 GPU 并行算法以及軟件研發；*后對離散元方法在顆粒材料流動特性分析、著陸器和返回艙著陸過程、有砟鐵路道床沉降行為、極地海洋工程結構冰載荷數值計算等方面的應用展開了系統研究。

任意形態顆粒離散元方法目錄

目錄前言第1章緒論11.1任意形態顆粒的離散元方法21.1.1基于函數表征的任意形態顆粒離散元方法21.1.2基于幾何拓撲的非規則顆粒離散元方法51.1.3組合顆粒模型的非規則顆粒離散元方法61.1.4新穎的任意形態顆粒離散元方法71.2任意形態顆粒離散元方法的高性能計算.111.2.1球形顆粒的GPU并行算法.111.2.2非規則顆粒的GPU并行算法.141.3任意形態顆粒材料的工程應用161.3.1有砟鐵路道床的動力特性分析.161.3.2離散元方法在海冰工程中的應用.18參考文獻20第2章多面體離散元方法262.1多邊形表面模型的幾何構造262.1.1幾何建模方法272.1.2數據結構292.1.3質量和轉動慣量312.2基于能量守恒理論的接觸力模型342.2.1能量守恒接觸理論352.2.2接觸能函數的選取362.2.3接觸力的求解382.3多面體離散元方法的算法驗證392.3.1接觸模型的參數敏感性分析392.3.2復雜顆粒的彈性及非彈性碰撞驗證.412.3.3顆粒在復雜結構中的動力學行為分析.432.4小結45參考文獻45第3章擴展多面體離散元方法483.1擴展多面體的單元構造.483.1.1基于閔可夫斯基和方法的擴展多面體單元483.1.2質量及轉動慣量計算493.2擴展多面體單元間的搜索判斷及接觸力模型513.2.1幾何接觸算法523.2.2近似包絡函數算法583.3擴展多面體離散元方法的算例驗證633.3.1單顆粒重力下落的離散元分析.633.3.2料斗卸料過程的成拱效應663.4小結70參考文獻70第4章超二次*面離散元方法734.1超二次*面單元的構造.734.1.1基于連續函數包絡的超二次*面單元.744.1.2質量及轉動慣量計算744.2超二次*面單元的搜索判斷及接觸力模型754.2.1基于優化算法的顆粒間重疊量計算.754.2.2顆粒與結構間的重疊量計算774.2.3考慮等效*率的非線性接觸力模型.824.3超二次*面離散元方法的算例驗證834.3.1橢球體碰撞的離散元模擬834.3.2圓柱體堆積的試驗驗證854.3.3顆粒材料的流動過程模擬864.4小結90參考文獻91第5章球諧函數離散元方法935.1球諧函數單元的構造935.1.1球諧函數的方程表示945.1.2Anm系數的求解方式.955.2非規則顆粒的水平集函數重構965.2.1零水平集函數的構造方法965.2.2空間水平集函數的構造方法975.3基于水平集方法的搜索判斷及接觸力模型985.3.1基于三線性插值方法的接觸點搜索.985.3.2多個接觸力的有效計算1005.4球諧函數離散元方法的算例驗證1015.4.1單個顆粒的彈性及非彈性碰撞驗證1015.4.2多個顆粒堆積的離散元模擬1035.5小結.106參考文獻107第6章任意形態組合單元的離散元方法1086.1組合球體單元的離散元方法1086.1.1組合球體模型的幾何構造1096.1.2組合球體模型的運動求解1106.1.3組合球體單元間的接觸力計算1126.2組合擴展多面體單元的離散元方法1176.2.1組合擴展多面體模型的幾何構造1186.2.2組合擴展多面體模型的運動求解1186.2.3組合擴展多面體模型的接觸力計算1206.3組合超二次*面單元的離散元方法1216.3.1組合超二次*面單元的幾何構造1226.3.2組合超二次*面單元的運動求解1246.3.3組合超二次*面單元的接觸力計算1256.4任意形態組合單元離散元方法的算例驗證1266.4.1單個顆粒沖擊平面的解析解對比1266.4.2多個顆粒卸料過程的對比分析1276.4.3多個顆粒堆積過程的離散元模擬1306.4.4多個顆粒流動特性的對比分析1326.5小結.134參考文獻134第7章任意形態單元間的粘結–破碎模型1377.1平行粘結–破碎模型1387.1.1球體顆粒的平行粘結模型1387.1.2擴展多面體的平行粘結模型1397.1.3粘結力和力矩的有效計算1437.2單元接觸的粘結–破碎模型1457.2.1剛體有限元方法1457.2.2考慮損傷和斷裂能的混合斷裂準則1507.2.3粘結節點的選取及粘結力的計算1537.3平行粘結–破碎模型的驗證1567.3.1單軸壓縮試驗的離散元分析1577.3.2三點彎*試驗的離散元分析1597.3.3凍結道砟破碎特性的離散元模擬1627.4單元接觸的粘結–破碎模型的驗證1657.4.1顆粒運動穩定性1657.4.2粘結單元的破碎行為1677.4.3巴西盤劈裂試驗的離散元模擬1697.5小結.172參考文獻172第8章基于GPU并行的高性能離散元計算及軟件研發1758.1任意形態顆粒間的鄰居搜索和接觸算法1768.1.1空間網格劃分和重新排序1768.1.2接觸對列表及參考列表的創建方法1778.2基于GPU并行的CUDA算法1788.2.1GPU架構及CUDA編程方案1798.2.2CUDAThrust庫中核函數的調用及離散元計算1858.3國內外離散元計算分析軟件發展現狀1898.3.1國外離散元軟件的發展現狀1898.3.2國內離散元軟件的發展現狀1938.4基于GPU并行的任意形態顆粒材料離散元計算分析軟件SDEM.1978.4.1SDEM軟件的開發現狀.1978.4.2SDEM軟件模擬百萬量級的大規模顆粒材料2008.4.3SDEM軟件模擬顆粒材料的流動過程2018.4.4SDEM軟件的GPU并行效率對比2028.4.5SDEM軟件模擬旋轉圓筒內顆粒的混合過程2048.5小結.206參考文獻206第9章任意形態顆粒離散元方法的應用2089.1任意形態顆粒運動特性的離散元模擬2099.1.1筒倉內顆粒材料的流動狀態2099.1.2水平轉筒內顆粒材料的混合特性分析.2179.1.3螺旋輸送機內顆粒材料的輸運過程2259.2著陸器和返回艙著陸中顆粒緩沖性能的離散元模擬2309.2.1沖擊載荷下顆粒材料的緩沖特性2309.2.2著陸器與返回艙著陸過程的離散元分析.2369.3有砟鐵路道床動力特性的離散元模擬2479.3.1道砟材料的休止角試驗及離散元驗證.2479.3.2道砟材料的直剪試驗及離散元驗證2539.3.3寒區有砟道床離散元分析2599.3.4往復載荷下有砟道床動力特性的離散元分析2639.4極地船舶及海洋工程的離散元模擬2679.4.1復雜海冰類型的離散元構造2689.4.2極地船舶航行冰載荷的離散元分析2739.4.3水下航行體冰區航行冰載荷的離散元分析.2809.4.4極地海洋工程結構冰載荷的離散元分析.2839.5小結.290參考文獻290

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