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三维DDA方法的验证及其在隧道围岩垮塌控制中的应用 被引量：4
1
作者 李利平 范宏运 +3 位作者 刘洪亮 周申 高靖遥 张延欢 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期531-538,共8页
为准确模拟隧道围岩垮塌灾害演化过程与锚杆加固处置,通过嵌入锚杆支护算法实现了三维非连续变形分析方法(DDA)中的锚杆支护模拟.首先,介绍了三维DDA方法模拟块体运动的基本原理,提出了三维DDA方法中锚杆支护算法;其次,针对隧道围岩垮... 为准确模拟隧道围岩垮塌灾害演化过程与锚杆加固处置,通过嵌入锚杆支护算法实现了三维非连续变形分析方法(DDA)中的锚杆支护模拟.首先,介绍了三维DDA方法模拟块体运动的基本原理,提出了三维DDA方法中锚杆支护算法;其次,针对隧道围岩垮塌灾害中的不同运动模式,采用三维DDA方法模拟了块体滑移、转动以及碰撞过程,验证了三维DDA方法模拟块体运动的准确性;最后,采用三维DDA方法模拟了工程尺度的节理岩体隧道围岩垮塌过程.结果表明:无支护条件下隧道洞周块体垮塌高度为3.9 m,洞周块体位移呈现出明显的各向异性特征;有支护条件下隧道洞周块体保持稳定状态,隧道左拱肩部位锚杆轴力较大,实际施工过程中可增加该区域锚杆长度. 展开更多
关键词 三维非连续变形分析方法(dda) 围岩垮塌 稳定性分析 锚杆支护
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DDA方法在复杂地质条件下地下厂房围岩变形与破坏特征分析中的应用研究 被引量：49
2
作者 邬爱清 丁秀丽 +1 位作者 陈胜宏 石根华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期1-8,共8页
以清江水布垭水电工程地下厂房为例,应用非连续变形分析方法对复杂地质条件下地下厂房围岩的变形与破坏特征开展了研究,重点分析了厂房区域地应力水平、锚固、岩体结构条件及结构面强度参数等对洞室围岩变形的影响。分析结果表明,当水... 以清江水布垭水电工程地下厂房为例,应用非连续变形分析方法对复杂地质条件下地下厂房围岩的变形与破坏特征开展了研究,重点分析了厂房区域地应力水平、锚固、岩体结构条件及结构面强度参数等对洞室围岩变形的影响。分析结果表明,当水平初始应力增加时,洞室围岩位移量相应增加,由于洞室边墙分布有多条层间剪切带且围岩具有软硬相间的层状岩体结构特点,使得边墙变形存在错动现象。锚固后洞室边墙围岩的变形明显减小,且围岩应力状态得到显著改善。对于高边墙地下洞室,陡倾角结构面在边墙上的出露对围岩的稳定十分不利,在一定的岩体结构条件下,围岩的破坏可表现为因局部块体的崩落所引起的整个洞室围岩的破坏。在相同岩体结构条件下,降低结构面强度参数,洞室围岩可以从变形稳定状态发展到不稳定状态,围岩的失稳主要表现为因围岩大变形引起的失稳。 展开更多
关键词 岩石力学 地下厂房 围岩变形与破坏 非连续变形分析方法
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节理岩质边坡变形的DDA模拟 被引量：19
3
作者 王书法 李树忱 +1 位作者 李术才 朱维申 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期352-354,共3页
对原非连续变形分析方法(DDA方法)中边界约束方法进行了推广,将其应用于节理岩质边坡变形规律的数值模拟,并利用模型实验结果验证了推广方法的正确性。
关键词 dda方法 边坡 数值模拟
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基于Newmark积分方案的DDA方法 被引量：20
4
作者 姜清辉 周创兵 漆祖芳 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A01期2778-2783,共6页
不连续变形分析(DDA)方法以离散的块体集合作为研究对象,引入动力学分析和时步积分技术模拟块体系统的不连续变形行为。对DDA采用的常加速度法进行拓展,给出求解块体系统运动方程的Newmark积分格式,并引入一种与块体不平衡力成正比的自... 不连续变形分析(DDA)方法以离散的块体集合作为研究对象,引入动力学分析和时步积分技术模拟块体系统的不连续变形行为。对DDA采用的常加速度法进行拓展,给出求解块体系统运动方程的Newmark积分格式,并引入一种与块体不平衡力成正比的自适应阻尼使系统收敛到新的平衡状态,保证求解的稳定性。作为考核,将基于Newmark积分方案的DDA方法应用到隧洞开挖模拟,通过和UDEC软件的计算结果进行对比分析,论证改进后DDA方法的有效性和实用性,进一步拓展DDA解决实际工程问题的能力。 展开更多
关键词 数值分析 不连续变形分析方法 Newmark积分方案 阻尼
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采用DDA方法分析非球形粒子辐射特性 被引量：11
5
作者 阮立明 齐宏 王圣刚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期413-418,共6页
利用离散偶极子近似法(DDA)计算了三种几何形状、不同尺度参数、不同复折射率的非球形粒子随机取向时的衰减因子、反照率和散射相函数等辐射特性参数,并与等体积球形粒子进行了比较.分析结果表明:非球形粒子的辐射特性与等效球形粒子的... 利用离散偶极子近似法(DDA)计算了三种几何形状、不同尺度参数、不同复折射率的非球形粒子随机取向时的衰减因子、反照率和散射相函数等辐射特性参数,并与等体积球形粒子进行了比较.分析结果表明:非球形粒子的辐射特性与等效球形粒子的辐射特性存在着差别,这种差别随着粒子的形状、尺度参数和复折射率等参数的变化而变化,并且具有一定的规律,同时存在一个临界尺度参数,此时非球形粒子与等效球形粒子的辐射特性差别可忽略不计. 展开更多
关键词 离散偶极子近似法(dda) 非球形粒子 辐射特性 尺度参数
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三维DDA与有限元的耦合分析方法及其应用 被引量：14
6
作者 姜清辉 周创兵 +1 位作者 罗先启 郑宏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期998-1001,共4页
发展了三维不连续变形分析(DDA)与有限元(FEM)耦合计算的力学模型。通过对三维块体进行有限单元网格剖分,采用有限元法来求解块体内部的位移场及应力分布,块体边界之间的接触则采用DDA方法来模拟,基于最小势能原理建立了三维DDA-FEM耦... 发展了三维不连续变形分析(DDA)与有限元(FEM)耦合计算的力学模型。通过对三维块体进行有限单元网格剖分,采用有限元法来求解块体内部的位移场及应力分布,块体边界之间的接触则采用DDA方法来模拟,基于最小势能原理建立了三维DDA-FEM耦合方法的总体平衡方程,并详细推导了接触矩阵的表达式。在此基础上编制了相应的计算程序并将其应用到混凝土基础与地基相互作用的变形分析。计算结果表明了该耦合方法的有效性。 展开更多
关键词 三维不连续变形分析 有限元法 耦合
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基于DDA的强度折减法求土坡安全系数 被引量：7
7
作者 张润峰 张献民 陈国明 《中国民航大学学报》 CAS 2007年第3期45-48,共4页
介绍了非连续变形分析(DDA)方法和强度折减法的基本理论,提出了基于DDA的强度折减法求土坡安全系数的方法。分析了在计算连续介质时块体的划分方法,提出应预先根据费伦纽斯经验方法假定土坡潜在滑动面的位置和形状,依据强度折减法,分别... 介绍了非连续变形分析(DDA)方法和强度折减法的基本理论,提出了基于DDA的强度折减法求土坡安全系数的方法。分析了在计算连续介质时块体的划分方法,提出应预先根据费伦纽斯经验方法假定土坡潜在滑动面的位置和形状,依据强度折减法,分别求出各条滑动面在失稳破坏时的折减系数,即为此条滑动面的安全系数。然后绘曲线找出最小值,即为土坡的稳定安全系数。提出了DDA法判定土坡失稳破坏的标准,通过算例证明了此法在计算土坡稳定安全系数时的可行性,所得到的安全系数较其他几种方法偏小。 展开更多
关键词 dda法 强度折减 安全系数 土坡稳定性
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基于DDA方法的不利地质结构对弹性纵波传播规律的影响研究 被引量：4
8
作者 张勇慧 付晓东 盛谦 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期86-92,共7页
基于黏性边界理论,在DDA程序中实现了适用于底部输入地震波的人工边界条件,并通过算例验证了其合理性。采用改进的DDA方法研究了节理的刚度和间距、软弱夹层的厚度和波阻抗对弹性纵波传播规律的影响。计算结果表明:节理面透射系数的理... 基于黏性边界理论,在DDA程序中实现了适用于底部输入地震波的人工边界条件,并通过算例验证了其合理性。采用改进的DDA方法研究了节理的刚度和间距、软弱夹层的厚度和波阻抗对弹性纵波传播规律的影响。计算结果表明:节理面透射系数的理论解与DDA数值解差别较小;随着法向刚度的降低,节理对弹性纵波的衰减作用增大;节理间距存在门槛值和临界值,在不同的取值范围,对弹性纵波的衰减规律不同;弹性纵波在分界面上的透射系数的理论解和DDA数值解基本一致;软弱夹层厚度影响多重透射波的干涉效应,厚度越小,干涉效应越强;随着软弱夹层与周围岩石的波阻抗比值的降低,软弱夹层对地震波的衰减作用越来越明显。 展开更多
关键词 弹性纵波 节理 软弱夹层 dda方法
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开挖及动荷载作用下边坡响应的DDA方法研究 被引量：6
9
作者 付晓东 盛谦 张勇慧 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A01期2612-2618,共7页
对适用于分析边坡在开挖及动荷载作用下的响应情况的不连续变形分析(DDA)方法进行研究。首先,利用基于生死单元的DDA方法模拟边坡的开挖过程,并分析边坡的开挖变形,通过与有限元法计算结果对比,证明该方法的正确性;其次,为克服传统的DD... 对适用于分析边坡在开挖及动荷载作用下的响应情况的不连续变形分析(DDA)方法进行研究。首先,利用基于生死单元的DDA方法模拟边坡的开挖过程,并分析边坡的开挖变形,通过与有限元法计算结果对比,证明该方法的正确性;其次,为克服传统的DDA方法不考虑介质中产生的散射波在边界的反射问题,实现基于黏性边界理论的地震波输入方法;此外,在DDA方法中引入自由场边界,通过实例分析表明在利用DDA方法进行动力分析时,模型两侧施加自由场边界的模拟效果要优于两侧施加黏性边界的模拟效果。将改进的DDA方法运用于边坡工程的动力响应分析,通过与经典有限元法的对比,证明了改进DDA方法的正确性。 展开更多
关键词 边坡工程 不连续变形分析(dda)方法 有限元法 开挖 地震波输入 自由场边界
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DDA方法在边坡变形规律研究中的应用及实验验证 被引量：7
10
作者 王书法 朱维申 李术才 《地下空间》 CSCD 2001年第4期328-331,共4页
本文对原非连续变形分析方法 (DDA方法 )中边界约束方法进行了推广 ,将其应用于节理岩质边坡变形规律的数值模拟 ,并利用模型实验结果验证本文程序的正确性 ,同时也说明 :在一些条件比较明确的情况下 ,采用
关键词 dda方法 边坡 数值模拟 变形
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水对岩质边坡倾倒变形影响的DDA模拟 被引量：8
11
作者 张国新 雷峥琦 程恒 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2016年第3期161-170,共10页
大量工程实例表明,水位变动与水库库岸岩质边坡的变形失稳有紧密联系。本文基于非连续介质力学的DDA(Discontinous Deformation Analysis)方法,采用经典的Goodman倾倒模型,对边坡进行倾倒变形及失稳过程模拟,分析了岩质边坡倾倒变形的... 大量工程实例表明,水位变动与水库库岸岩质边坡的变形失稳有紧密联系。本文基于非连续介质力学的DDA(Discontinous Deformation Analysis)方法,采用经典的Goodman倾倒模型,对边坡进行倾倒变形及失稳过程模拟,分析了岩质边坡倾倒变形的机理、影响因素,变形稳定和整体失稳的控制条件。在此基础上,考虑水的浮托力和渗透力的作用,模拟了水对岩质边坡倾倒变形的触发作用以及水位变动对变形的影响,分析了水对岩质边坡安全系数的影响。模拟结果显示,发生倾倒变形的安全系数远小于整体稳定安全系数;坡脚的稳定性对边坡的整体稳定起控制作用,坡脚的滑移是边坡发生倾倒变形的必要条件;水的作用降低了坡脚的稳定性,一定条件下是边坡进一步发生倾倒变形的触发因素。 展开更多
关键词 岩质边坡 倾倒变形 水的作用 dda方法
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低丘缓坡地区小型崩塌的DDA方法模拟 被引量：2
12
作者 罗明 廖维 +1 位作者 郭双 甯尤军 《地质灾害与环境保护》 2016年第2期84-88,共5页
小型崩塌是低丘缓坡地区,特别是低丘缓坡开发利用中常见的一类地质灾害。本论文采用DDA方法对小型崩塌问题进行数值模拟和分析。模拟中通过增加重力的方法使得坡体逐渐破坏失稳;针对不同的岩土体类型进行不同的单元(块体)划分,并根据需... 小型崩塌是低丘缓坡地区,特别是低丘缓坡开发利用中常见的一类地质灾害。本论文采用DDA方法对小型崩塌问题进行数值模拟和分析。模拟中通过增加重力的方法使得坡体逐渐破坏失稳;针对不同的岩土体类型进行不同的单元(块体)划分,并根据需要考虑岩土体的开裂形式破坏。研究对某真实坡体的小型崩塌过程进行了模拟预测和分析。研究表明DDA方法是模拟小型崩塌破坏的有效方法,可以在该类问题的分析中得到广泛应用。 展开更多
关键词 崩塌 低丘缓坡 数值模拟 dda方法
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重力坝抗滑稳定分析中DDA与有限元方法的比较 被引量：23
13
作者 张国新 金峰 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期10-14,共5页
本文在原来的DDA基础上作了扩展 ,推导了水压、扬压力等荷载矩阵以及抗滑稳定局部、整体安全系数的求解方法并编制了相应的程序。由本文给出的计算实例可以看出 ,经扩展的DDA法可以较高精度求出沿各可能滑裂面的安全系数 。
关键词 重力坝 抗滑稳定 dda 有限元
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用改进的DDA法模拟岩体的破裂 被引量：7
14
作者 吴洪词 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 1996年第S1期556-558,共3页
采用引入增广拉格朗日法与３参数摩尔－库仑准则的块体不连续变形分析法（ＤＤＡ法），把岩体再分割为子块体，求得块体应力与应变的更精确解，并模拟了块体的破裂。
关键词 dda法 增广拉格朗日法 3参数摩尔-库仑准则 岩体破裂
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耦合算法原理及有限元与DDA的耦合 被引量：10
15
作者 郑榕明 张勇慧 王可钧 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期727-730,共4页
岩土工程中常用的数值分析方法各有其优越性和局限性。对地质条件复杂 ,既有连续性又有非连续性的实际问题 ,为求得更好的结果 ,可采用多种数值方法耦合模拟。介绍了一些耦合算法的原理和编程方法 ,详述了有限元与DDA(不连续变形分析 )... 岩土工程中常用的数值分析方法各有其优越性和局限性。对地质条件复杂 ,既有连续性又有非连续性的实际问题 ,为求得更好的结果 ,可采用多种数值方法耦合模拟。介绍了一些耦合算法的原理和编程方法 ,详述了有限元与DDA(不连续变形分析 )的耦合算法 ,并给出了计算实例 ,证明了耦合方法的优越性。 展开更多
关键词 耦合算法 并列模块 串列模块 变形分析 岩土力学
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岩石裂隙中非恒定渗流与变形耦合作用的DDA方法
16
作者 张国新 葛劭卿 陈平 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第2期6-10,共5页
由于渗流作用,会在岩石裂隙中形成非稳定流,非稳定流作为裂隙表面荷载会使岩体产生变形,变形又会影响岩土结构的渗流特性,从而产生渗流和变形耦合的作用.根据最小能量原理构造出单元DDA(不连续变形分析)瞬时平衡方程.编制了基于DDA的岩... 由于渗流作用,会在岩石裂隙中形成非稳定流,非稳定流作为裂隙表面荷载会使岩体产生变形,变形又会影响岩土结构的渗流特性,从而产生渗流和变形耦合的作用.根据最小能量原理构造出单元DDA(不连续变形分析)瞬时平衡方程.编制了基于DDA的岩石裂隙中稳定渗流和不稳定渗流压力水头的有限单元计算程序,通过对实验结果与计算结果的比较,验证了计算程序所使用的数学模型的可靠性.地下水是影响边坡受力变形及稳定性的一个重要因素.通过对某隧洞破坏过程的模拟,用这种渗流-变形耦合DDA法研究了地下水对裂隙边坡稳定性的影响.模拟结果与实际发生的结果一致,验证了本文方法的可靠性. 展开更多
关键词 岩石裂隙 非-巨定渗流 渗流-变形耦合 不连续变形分析(dda)
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生成DDA块体相邻面上刚性点对的Voronoi图方法
17
作者 张杨 邬爱清 林绍忠 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2011年第11期96-99,109,共5页
在高阶DDA用于连续结构的计算分析中,需要在块体之间的相邻面上设置刚性的"连接点对"将相互独立的块体连接成一个连续的整体。对于多构件的复杂结构,快速均匀布点是一个难点。基于Voronoi图理论,改进了几何法生成Voronoi图的... 在高阶DDA用于连续结构的计算分析中,需要在块体之间的相邻面上设置刚性的"连接点对"将相互独立的块体连接成一个连续的整体。对于多构件的复杂结构,快速均匀布点是一个难点。基于Voronoi图理论,改进了几何法生成Voronoi图的算法,并基于质心法对点的位置进行优化。据此编制了相关程序,并采用算例进行了验证。计算结果表明:该方法可以快速在任意凸多边形内获得分布均匀的一系列点,能方便地应用于三维高阶DDA计算分析。 展开更多
关键词 高阶dda 点对生成 VORONOI图 几何法 质心法
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岩石力学与工程问题的DDA和NMM模拟研究进展 被引量：7
18
作者 甯尤军 吕昕阳 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期657-672,共16页
全面回顾了非连续变形分析(DDA)方法与数值流形方法(NMM)在岩石力学与工程问题模拟领域的研究与应用进展。首先论述了相关理论与算法的研究现状,包括DDA中旋转虚假体积膨胀及能量损耗问题的解决,开裂破坏模拟的子块体单元DDA方法和节点... 全面回顾了非连续变形分析(DDA)方法与数值流形方法(NMM)在岩石力学与工程问题模拟领域的研究与应用进展。首先论述了相关理论与算法的研究现状,包括DDA中旋转虚假体积膨胀及能量损耗问题的解决,开裂破坏模拟的子块体单元DDA方法和节点DDA方法,以及颗粒DDA方法的发展等;也包括对NMM开裂破坏模拟能力及双重覆盖系统的研究,无网格NMM及粒子NMM的发展等;其中还涉及单纯形积分、高阶方法、材料本构模型、显式与并行计算的研究等;此外还对接触相关问题的研究进行了专门论述。随后,对DDA与NMM在岩体边坡失稳与落石、地下岩体结构的变形与破坏、应力波传播与岩石爆破、岩体结构地震破坏与失稳及岩体锚固工程领域的代表性研究与应用工作进行了详细论述。在此基础上,凝练和论述了DDA和NMM研究与应用面临的主要问题与挑战,包括计算控制参数、计算效率、多物理场、三维方法、程序的商业化开发等,并给出了相应的对策建议。 展开更多
关键词 岩石力学 非连续变形分析(dda) 数值流形方法(NMM)
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滚动问题的DDA模拟
19
作者 陈孚 喻勇 《西南科技大学学报》 CAS 2016年第3期102-106,共5页
对非刚性圆盘DDA理论进行了介绍,对圆盘位移公式进行了修正。提出了单个圆盘与凸角接触的处理方法,并给出了圆盘在折边上运动时接触种类的判别方法。编写了圆盘在斜面上运动问题的两个算例程序,以验证圆盘DDA理论的有效性和不足之处。... 对非刚性圆盘DDA理论进行了介绍,对圆盘位移公式进行了修正。提出了单个圆盘与凸角接触的处理方法,并给出了圆盘在折边上运动时接触种类的判别方法。编写了圆盘在斜面上运动问题的两个算例程序,以验证圆盘DDA理论的有效性和不足之处。使用罚函数法处理圆盘与边界接触,并使用开闭迭代提高计算精度。针对模拟碰撞过程的能量突变问题,提出用变刚度方法控制碰撞中的能量损失,对保持圆盘在碰撞前后动量守恒的方法进行了讨论。 展开更多
关键词 数值方法 不连续变形分析 接触模型 变刚度 滚动
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圆盘颗粒DDA接触算法及冲量法
20
作者 陈孚 喻勇 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2016年第11期71-77,共7页
介绍了圆盘颗粒不连续变形分析(DDA)理论。推导了圆盘与边界、圆盘与圆盘的罚函数法接触子矩阵。在罚函数法和曾广拉格朗日法下编写程序模拟了单个圆盘与边界碰撞、折斜面上的运动和多圆盘在封闭边界内的运动等3个算例。研究了罚函数法... 介绍了圆盘颗粒不连续变形分析(DDA)理论。推导了圆盘与边界、圆盘与圆盘的罚函数法接触子矩阵。在罚函数法和曾广拉格朗日法下编写程序模拟了单个圆盘与边界碰撞、折斜面上的运动和多圆盘在封闭边界内的运动等3个算例。研究了罚函数法和增广拉格朗日法处理接触时刚度变化对系统机械能的影响,发现碰撞速度较大时,系统机械能的变化在不同刚度取值组合下相差很大。为解决模拟碰撞时存在的机械能变化不准确的问题,在计算中引入冲量法,用于计算圆盘与圆盘、圆盘与边界以及圆盘与凸角碰撞后的分离速度,以更新DDA算法中的初始速度。将冲量法编入程序在不同恢复系数和摩擦角条件下重新模拟算例,发现改善后的算例程序可较好地模拟多圆盘在运动过程中的机械能变化。 展开更多
关键词 圆盘颗粒dda 接触刚度 机械能 冲量法
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