离散元与有限元的区别 有限元法中离散的含义是什么
离散元与有限元有什么区别?
第五步:将单元总装形成离散域的总矩阵方程(联合方程组),反映对近似求RMR 系统 分 类 称 岩 体 权 值 系 统 分 类, 亦 称 地 质 力 学 分 类, 是 比 尼 沃 斯 基(T. Bieniawski) 1973 年提出,并在后期应用中获得很大改进。该分类考虑了岩石的单轴抗压强度; 岩体质量指标; 损伤破裂面间距; 破裂结构面条件; 水文地质条件五个参数的分级权值、加上结构空间展布与建筑物实施的相关影响所作的调整权值、由权值总数定出岩体等级,由岩体等级确定地下洞室岩体黏聚力强度 (抗拉张破坏强度) 、岩体内摩擦角及岩体平均支承时间。第六项为调整参数权值,具较具体的针对性,可在地下工程、坝基与边坡工程中运用。1980 年霍克-布朗 (Hock-Brown) 用 RMR 分类,确定岩体破坏时应力强度的理论公式。式中将岩体受力变化程度和其内摩擦角、建立与 RMR 在受扰动与未受扰动情况下的关系式。由于 RMR 中的参数权值已经多次修正,霍克提出,当 RMR ﹥18 则采用 1976 年的规定,将 RMR76称为 GSI 地质力学指标分类。并据以求出岩体的抗压抗拉强度与 φ、c 值; 岩体的变形模量、则依据 RMR≈57 为界,分别采用比尼沃斯基与塞拉芬提出的相应公式求解。于是则形成建筑物基础设计所需岩体力学参数选取的工程系统。在对岩石边坡稳定性评估方面,1985 年罗曼娜 (Romana) 根据野外资料,认识到岩石边坡稳定性,受不连续面力学特性控制、受结构面空间展布与边坡关系的影响,提出RMR 系统中不连续面产状与边坡关系之参数改正的阶乘方法,删去原 RMR 系统中结构面方向改正因素,添加开挖方法改正权值,经修正成为 SMR 法,使 RMR 分类法适用于岩石边坡,包括软弱岩体、节理化岩体边坡稳定性的初步评估。这是对边坡地质灾害研究的重要贡献。综上所述,RMR 分类法提出,经发展中创新修正,已日臻完善。但 RMR 分类法忽视了三个重要性质,即各种节理粗糙度、充填节理的抗剪强度、地下洞室中岩石本身的荷载。1974 年巴顿 (N. Barton) 根据几百个工程实例,用 RMR 分类法优点,改进其缺陷与不足,提出隧洞围岩岩体质量指标分类法、Q--系统法。其使用岩石质量; 节理组数; 节理粗糙度值; 节理蚀变度值; 节理含水折减系数; 应力折减系数六个参数值。形成岩石质量与节理组数的商,代表岩石块体的状态; 节理粗糙度与节理蚀变度的商,代表块体间剪切强度指标; 节理含水折减系数与应力折减系数的商,是表述有效应力状态。三个商值之积即为 Q 值。由 Q 指标与工程总结建立的关系式,求围岩顶拱压力及 Q 与等效尺度之间的关系,确定合适的支护措施,并建立 Q 与 RMR 之间的关系式。Q 系统是一种定量分类系统,是促进隧洞支护设计的工程系统,在 Q 系统中,巴顿等人认为: 节理组数、糙度、蚀变度三个参数,比起节理方向来说起更重要作用,节理糙度与蚀变度,是指最不合适的节理,暗示了方向。当包含节理方向时,Q 分类就会显得通用程度不够,为避免复杂化,防止局限,使研究者主要精力集中于几个重要指标上。解域的离散域的要求,即单元函数的连续性要满足一定的连续条件.总装是在相邻单元结点进行,状态变量及其导数(可能的话)连续性建立在结点处.离散元与有限元两者在介质和接入点上有所不同。
离散元与有限元的区别 有限元法中离散的含义是什么
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冷却塔爆破切口张角30度,切口高度是多少?求计算过程。谢谢!
离散元方法是由分析力学和有限元的书籍,我读过几本不错的,条理清晰,下面给大家一下这几本。离散单元的块间接触入手找出其接触的关系建立接触的物理力学模型并根据牛顿第二定律对非连续、离散的模拟仿真。而有限元方法是将介质复杂几何区域离散为具有简单几何形状的单元通过单元集成、外载和约束条件的处理得到方程组再求解该方程组就可以得到该介质行为的近似表达。运用控制爆破技术拆除高耸钢筋混凝土建、构筑物通常比采用人工拆除或机械拆除方法更加高效、经济,而采用数值模拟技术从理论上研究和预测各类建、构筑物爆破后的倒塌效果是正确设计和安全有效实施控制爆破拆除工程项目的一个重要环节,本文就是在这一背景下展开了工作。 本文首先对高耸钢筋混凝土双曲线冷却塔爆破拆除原理进行了回顾与总结,对于工程实践中用于拆除高耸钢筋混凝土冷却塔所常用的几种爆破切口进行了讨论。研究分析了爆破拆除领域中常用的几种数值模拟方法如有限元法、离散元法、不连续变形分析法等方法的原理、特点、适用范围以及不完善之处。对于钢筋混凝土材料的力学特性以及钢筋混凝土材料在构筑物倒塌解体过程中发生的偏心破坏现象进行了详细介绍。 对大型动力有限元软件ANSYS/LS_DYNA的程序功能、算法特点以及运用于模拟构筑物爆破拆除过程的技术细节进行了归纳总结。随后,运用ANSYS/LS_DYNA对某冷却塔的爆破拆除工程进行了数值模拟,得到了与实际爆破倒塌效果较为一致的结果,并从倒塌范围、爆堆高度、触动效应等多方位角度再现了倒塌过程,验证了所用数值模拟手段的可行性。进一步地,通过改变冷却塔有限元模型爆破切口的形式及爆破切口的参数,模拟了冷却塔分别在不同爆破切口作用下的倒塌过程,
ansys 中有限元法求结点是用先处理法还是后处理法
你要知道有限元法基本概念和原理.
有限元法(FEA,Finite Element Analysis)的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解.它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元定一个合适的(较简单的)近似解,然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件),从而得到问题的解.这个解不是准确解,而是近似解,因为实际问题被较简单的问题所代替.由于大2、离散元方法:最早是1971年由Cundall提出的一种不连续数值方法模型离散元理论是由分析离散单元的块间接触入手找出其接触的本构关系建立接触的物理力学模型并根据牛顿第二定律建立力、加速度、速度 及其位移之间的关系对非连续、离散的单元进行模拟仿真。多数实际问题难以得到准确解,而有限元不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,因而成为行之有效的工程分析手段.有限元是那些在一起能够表示实际连续域的离散元.
第二步:求解域离散化:将求解域近似为具有不同有限大小和形状且彼此相连的有限个单元组成的离散域,习惯上称为有限元网络划分.显然单元越小(网络越细)则离散域的近似程度越好,计算结果也越,但计算量及误都将增大,因此求解域的离散化是有限元法的核心技术之一.
第三步:确定状态变量及控制方法:一个具体的物理问题通常可以用一组包含问题状态变量边界条件的微分方程式表示,为适合有限元求解,通常将微分方程试验成果包括量测资料和宏观变形资料,应提交变形场有关图件、曲线、单项量测成果分析和综合分析报告,应提交有关照片和录像资料。化为等价的泛函形式.
第四步:单元推导:对单元构造一个适合的近似解,即推导有限单元的列式,其中包括选择合理的单元坐标系,建立单元试函数,以某种方法给出单元各状态变量的离散关系,从而形成单元矩阵(结构力学中称刚度阵或柔度阵).
为保证问题求解的收敛性,单元推导有许多原则要遵循.对工程应用而言,重要的是应注意每一种单元的解题性能与约束.例如,单元形状应以规则为好,畸形时不仅精度低,而且有缺秩的危险,将导致无法求解.
离散元方法和有限元计算方法的区别是什么?
离散元与有限元两者在介质目前用于分析岩体非连续性的方法较多[10],其中非连续变形分析方法(DDA)可以说是最有发展前景的方法。一般文献均将非连续变形分析方3、有限元方法:插值是基于网格的、所以需要人为做好单元、这很耗时间、但是单元就好像人们修了路一样、计算的时候可以节省很多时间、效率比较高。同时、这也是有限元法的一个缺点、大变形问题中的网格畸变问题、本质在于单元插值造成的 。法归结为离散元法,但就其本质上来说更像有限元法,准确地说DDA方法是介于有限元法与离散元法之间的一种数值模拟方法(图1.4)。DDA方法求解的是有限元法类型的网格单元,未知数也为位移,具有与有限元法形函数类似的位移转换矩阵;二者总体平衡方程都可以由最小势能原理推导出,而且具有相同的格式,作者认为DDA方法具有以下3个显著的特征。和接入点上有所不同。
离散元的相关计算机软件
1957 年后,有关岩石力学著作不断涌现,标志着一门完整体系的新兴学科的诞生与兴起。在 1957 ~1965 年,拉布舍维奇 (V. R1.基本原理abcewicz) 、缪勒、帕克 (F. Pacher) 等人在总结隧道工程的经验基础上,研究开发新奥地利隧道施工法,简称新奥法。该方法是基于岩石弹塑性理论,隧洞岩体动态观测资料有关岩体自护能力的变形时效概念以及岩体工程地质态势分类,以确定开挖工艺与支护方法。这是科学理念与经验融合的高超工艺,在欧洲获得成功运用并扩及世界各国,为岩石力学做出了很大的贡献。数理分析法
保证地质体在原地不产生大规模崩滑破坏,是勘查防治工作的主要目标。定崩滑体中的细微变形是无关紧要的,则极限平衡分析是适用的。因为在分析中,不使用实际的应力-应变关系,不进行预期变形计算,其变形是通过设置某一适当的稳定系数来控制的,因此,在防治工程设计中应用较为广泛。数理分析法仍处于快速发展阶段。常用的方法有极限平衡法和极限平衡状态设下功能原理进行分析的极限分析法、应力-应变分析法(如有限元法、接触摩擦界元、随机有限元、损伤有限元等)、边界元法和离散元法等。由于计算模型选择与参数的取值具有较大的不确定性,数理分析的计算结果往往与变形的实际情况有较大出入,所以,目前数理分析法尚未达到准确定量分析的阶段。
《结构力学》,力学是分四大力学,我的这本书是力学中的一种,结构力学。他是学习力学的一个基础,结构力学是在力学中占有一个很高的地位,所以我们一定要打好结构力学的基础。这本书讲的都比较精简,涉及到的就是大量的计算知识再加上一些工程力学里的物理量重点,东西很全,就是有点偏数学理论,略带公式,但是不太好懂,这本书跟着老师学会比较好。(一)极限平衡法
采用静力学解析法,建立在塑性极限平衡概念基础上,以库仑强度准则进行静定问题求解,对于超静定问题则采用定法消去多余的未知数使之转化为静定问题。针对已有界面,进行整体力矩平衡计算或力的平衡计算,以其比值作为稳定性系数来表示其稳定性。由于简化处理的定不同,产生了不同的计算方法如Bishop法(1995)、Janbu法(1954,1973)和Sarma法(1979)等。目前仍以二维计算较为多见。
2.极限平衡法的应用特点
岩土体变形中存在极为复杂的应力-应变关系,包括从峰值强度到残余强度的特性,各种岩土体材料的各向异性、孔隙水压力的变化、动力反应等。极限平衡法将影响岩土体抗剪强度的主要因素径高度概化后纳入计算,是其显著优点之一。
极限平衡法的应用是半经验的,除了斜坡正处于破坏的时候,其稳定系数值为1.0之外,其余情况下该值是不能准确给定的。
(二)有限单元法
根据岩体结构特性,有限单元法的力学模型归纳为线弹性力学模型和非线性力学模型。后者模拟岩体的不连续性和强度上的各向异性等,可以用于模拟软层、滑带等。目前,有限单元法在求解像弹塑性及流变、动力、非稳态渗流等时间相关问题以及温度场、渗流、应力场的耦合问题等复杂的非线性问题中的效能,已使其成为在岩石力学中应用最广泛的数值分析手段。有限单元法发展甚为迅速,接触-摩擦单元、随机有限元、损伤有限元相继提出,三维有限元开始应用,均表明有限单元法日趋发展和深化。
2.有限单元法的应用特点
有限单元法的优点在于:部分地考虑了岩土体的应力-应变特征,能避免将坡体视为刚性块体过于简化计算边界条件的缺点,能够较接近地实际刻画崩滑体的变形破坏机理,计算其变形方向和变形量。由于岩土体应力-应变情况和地质材料力学特性的各向异性均极为复杂,有限单元法尚处于简单模拟阶段,如何深入全面地将各种因素在计算分析中反映和深化仍是今后研究的重大课题。
(三)地质力学模拟试验
模拟试验是以实验室的有限空间和时间对规模巨大的、历时长久的自然现象和作用进行规律性探索,通过试验直接求解,遵守量纲原则和相似原则。
采用相似材料按一定比例尺制作二维或三维的崩滑体的物理模型,配以施加作用力系统、量测系统(变形量测、压力量测等)和录像摄影系统,建立地质力学模型。通过对该模型施加各种作用和作用力,观测其变形破坏,即可进行崩滑的动力因素、形成机制、变形破坏方式、方位、规模、运动距离和防治工程效果的观测研究。由于施加作用力的方式不同,可分为自重力模型(除重力外不施加外力)、底面摩擦模型(利用材料底面和承托板之间的摩擦力模拟重力和其他作用力)、离心机模型(利用机械的离心力给模型以荷载,使模型受体积力的作用来满足力学的相似要求)和设置多种加力系统的地质力学模型。
(1)确定试验范围和模型比例尺
模型比例尺一般控制在1∶100~1∶500,确定试验的概化地质模型。
(2)地质条件的模拟
1)自重力的模拟,可采用配制与岩石容重相同或接近的模型材料来实现;
2)断层模拟,采用铺设与其c、Φ值相似的纸或其他材料来模拟;
3)节理模拟,可采用组合缝;
5)力、地应力的模拟,平面模型采用拉、压传感器加载,三维模型采用加力系统。
(3)设置测量系统和录像系统
测量系统可设置电阻片与电阻应变片、电感式位移计、百分表、引伸仪、白光散斑、压力盒等。
4.提交试验成果
离散元与有限元有什么区别?
1962 年岩石力学学会成立。1966 年在里斯本召开了岩石力学学会次大会,基于马尔帕塞拱坝溃决、瓦央水库库岸巨型大滑坡的灾变教训,提出须重视工程地质岩石力学的更新知识,创造岩石力学性能定型判据。岩石力学的更新理念,多是从隧洞施工实践经验中总结建立。坝与边坡工程的岩石力学,亦借助隧洞的成果同时发展。岩石力学的发展,从初期的单一因素,发展为多因素的权值分类法,后锁定 1976 年权值分类标准的地质力学分类法,使设计所需岩石力学参数,由定性的经验法向科学检测的全面量化发展。早期的分类,有泰沙基 (K. Terzaghi) 于 1946 年提出的岩石载荷分类法,后为迪尔 (V. Deere) 等人修正,此法在美国地下工程中普遍运用近 50 年。考虑到岩体缺陷与损伤,对隧洞纵横向跨度自稳时间长短的影响,拉弗尔 (H. Laffer) 于 1958 年提出支撑时间分类法,后由帕克等人修正,形成以地层态势定性的新奥法分类,这是一种科学的经验尺度方法,具科学理论基础。1967 年迪尔以修正的岩心采取率,作岩石质量指标(RQD) 的分类,现已作为钻孔岩心记录标准参数,并成为后期岩体权值系统———RMR 系统与岩体质量指标定量分类的 Q-系统的基本元素。当无钻孔岩心资料时,通过沿垂直与水平方向的节理线密度统计,按 1976 年普里斯特 (Priest) 公式求各个方向的 RQD 值。据此可评价大坝基础及边坡的岩体质量以及与其三维空间岩石质量的变化情况。1972 年威克汉姆 (G. Wickham) 等人,考虑了多参数权值系统的定量岩体分类,称岩石结构权值分类法 (RSR) 是针对隧洞围岩支护设计模式的岩体分类系统。这一分类法考虑了岩体强度类型与构造损伤程度的权值系统; 岩体结构面产状要素与洞室施工结构相关性的权值系数; 地下水对前两因素影响的权值系统; 所得三权值评价参数之和,即为 RSR 值。RSR 分类法是为隧洞选择钢柱支护的一种有效方法。根据洞探等所掌握隧洞岩体质量确定 RSR 的预计值,绘制该直径隧洞在各典型地层段的支护需求草图,在研究隧洞支护时,引入支柱率原则。此原则必须先求泰沙基的岩石载荷支柱间距,然后除以所使用支柱尺寸的理论支护间距,得载荷支柱间距与相应所需理论间距的百分比,使 RSR值与实际支护联系起来,辛海 (Sinha) (1988) 指出 RSR 法是泰沙基法的一种改良,而非一种系统。但 RSR 分类的主要贡献是创建岩体权值系统概念。离散元与有限元两者在介质和接入点上有所不我给你点意见,我以前用有限元做岩土,现在转用离散元了,有限元是基于连续介质理论的,把物体划分为有限个单元,之间用数学方程联系起来,你要做的东西如果是均质的用有限元还可以;但是如果是做岩土体之类的含有节理裂隙的东西时,有限元软件计算结果不再可靠,应采用离散元dem,把物体视为离散个体的,这个比较合乎实际,结果就比有限元准确!望有用!!!同。
应力分析是有限元分析中的一种吗
步:问题及求解域定义:根据实际问题近似确定求解域的物理性质和几何区域.有限元分析可以求解后可以获取体系的位移、力、应变、应力等一系列信息,有限元分析之后可提取应力进行分析,这就是采用有限元进行应力分析。当然,应力分析不一定要用有限元方法,如采用弹塑性力学直接进行理论求解,也可以进行应力分析,通过离散元、边界元等等近似方法也可以进行获取应力。
(3)惯性力:惯性力是用来防止(刚体)块体的自由移动的。计算中引入了时间因素,即考虑变形有一时间过程。对动力问题及静力问题,荷载、位移均与时间有关,即位移具有速度和加速度。离散元和有限元有什么区别?
3、有限元方法:插值是基于网格的、所以需要人为做好单元、这很耗时间、但是单元就好像人们修了路一样、计算的时候可以节省很多时间、效率比较高。同时、这也是有限元法的一个缺点、大变形问题中的网格畸变2.模型的设计、制作和试验问题、本质在于单元插值造成的 。离散元与有限元两者在介质和接入点上有所不同。
有限元模拟的优缺点?
按地质分析设置试验程优点:,易编程性高。序并进行试验,应重视变形破坏和防治效果的观测研究。岩石力学与工程的目录
1、计算方法:目前世界上结构计算方法一般分为有限元(FEM finite element mod)、离散元(DEM discrete element mod)、还有边界元(EEM)。绪论参考文献章 岩石物理力学性质1.1 概述1.2 岩石的基本构成和地质分类1.3 岩石的物理性质1.4 岩石的力学性质1.5 影响岩石力学性质的主要因素习题与思考题参考文献第二章 岩体力学性质2.1 概述2.2 岩体结构基本类型2.3 岩体结构面及其充填特征2.4 结构面的力学性质2.5 岩体的变形特性2.6 岩体的强度特性2.7 岩体的水力学性质2.8 岩体质量评价及其分类习题与思考题参考文献第三章 地应力及其测量3.1 概论3.2 直接测量法3.3 间接测量法习题与思考题参考文献第四章 岩石本构关系与强度理论4.1 综述4.2 岩石弹性本构关系4.3 岩石塑性本构关系4.4 岩石流变理论4.5 岩石强度理论习题与思考题参考文献第五章 岩石力学数值分析方法5.1 概述5.2 有限元法5.3 边界元法5.4 有限分法5.5 离散元法5.6 位移反分析法习题与思考题参考文献第六章 岩石地下工程6.1 概述6.2 岩石地下工程围岩应力解析法分析6.3 围岩压力与控制6.4 岩石地下工程的监测6.5 软岩工程习题与思考题参考文献第七章 岩石边坡工程7.1 概述7.2 边坡的破坏形式及其影响因素7.3 边坡稳定性分析7.4 滑坡的防治与监测习题与思考题参考文献第八章 岩石地基工程8.1 概述8.2 地基承载力的确定8.3 建筑物岩石地基8.4 岩石路基8.5 水工构筑物的岩石地基习题与思考题参考文献第九章 岩石力学研究新进展9.1 引言9.2 岩石力学问题的不确定性分析9.3 岩石力学系统的智能分析方法9.4 岩石细在崩滑灾害稳定性研究中,常用的试验主要是地质力学模拟试验(自重力场边坡结构模拟试验、离心力模拟试验、底面摩擦模拟试验等)。观力学研究9.5 岩石断裂力学与损伤力学概论9.6 岩石力学的分形研究9.7 岩石力学系统9.8 岩石力学中的耦合分析9.9 其他参考文献
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