王桥 作品数:9 被引量:5 H指数:1 供职机构: 武汉大学水利水电学院水资源与水电工程科学国家重点实验室 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 水利工程 建筑科学 更多>>
含体力的边界元法研究及在大坝力学分析中的应用 2017年 边界元法具有对求解问题降维的优势,只需要对边界进行单元离散。然而,边界元法在求解非齐次方程时,得到的积分方程往往含有域积分,限制了边界元法的应用范围。拟提出一种处理域积分的新方法——自适应背景网格积分法,该方法在背景网格中积分,背景网格通过边界单元和四叉树结构构造,在构造过程中只需要边界单元的信息。因此,该方法只需要对边界进行离散,非常适合应用于边界元法中。该方法非常方便与快速多极算法结合起来求解大规模问题,可将该方法应用于大坝仿真分析中。 李响 张浩东 王桥 周伟关键词:边界元法 域积分 双互易边界元法域内自适应布点方法及布点位置对计算精度的影响 被引量:2 2021年 边界元法以积分方程理论为数学基础,可通过加权残余量法建立起积分方程的先进数值方法,是一种半数值半解析的方法,计算精度很高。但是传统的边界元法不能处理域内积分问题,双互易法的引入巧妙地将域内积分转化成边界上的积分,其中径向基函数(radial basis functions, RBF)起到了重大作用。但是数值算例表明径向基函数不稳定,阻碍了边界元法在工程实际中的应用。探讨了域内点的布置位置对计算精度的影响,并提出可让精度得到进一步提高的一种自适应布点方法,以较少的点达到较高的精度,并用算例进行验证。 黄诚斌 高宇 李通盛 杨新贵 程勇刚 王桥 周伟关键词:径向基函数 积分方程 一种改进的相场模型裂纹模拟方法 2022年 相场模型是一种求解断裂问题较为有效的方法,该方法可以非常方便地模拟多裂纹的扩展、贯通、开叉等过程,并相对容易由二维问题扩展到三维问题。而在采用Miehe等[1]提出的应变–相场模型时,裂纹面难以出现错位,尤其是在受压的情况下。本文在此模型基础上,提出了改进的应变–相场法来弱化单元进行裂纹模拟,期望得到与几何不连续法预设裂纹相近似的效果,其基本思想是假设在裂纹面附近的单元一直弱化,无论其应变状态如何。计算实例表明,改进的应变–相场法计算单边受剪切方板的裂纹扩展路径与几何不连续法的计算结果非常接近,证明了该改进模型的计算有效性;将该法应用于其他工程裂纹扩展计算问题中,同样可得到较好的计算结果。 高宇 张晨露 岳强 王桥 周伟 程勇刚 李通盛关键词:相场模型 水工混凝土新型防护修复材料研究进展 被引量:1 2023年 水电作为最主要的清洁能源,近年来得到了大力发展。水工混凝土材料作为最主要的水电工程建筑材料之一,受复杂服役环境的影响,其性能劣化和耐久性问题日益突出。在此背景下,水工混凝土防护修复材料研究得到众多研究者的关注。概括了近年来水工混凝土防护修复材料国内外研究进展及应用现状,介绍了常见的水工混凝土防护修复材料种类,简述了防护修复材料的分类、特点、应用及不足。最后在总结现有研究的基础上,提出了水工混凝土防护修复材料的未来发展前景和面临的挑战。 卢云杉 王桥 王桥 周伟 周伟 曹悦 常晓林关键词:性能劣化 防护材料 基于格构离散单元法的准脆性材料断裂研究 被引量:1 2022年 为了更好地理解准脆性材料在工程应用中的失效机理,需要不断改进测试方法和分析工具。使用具有极高计算效率的格构离散单元法(lattice discrete element method,LDEM)对准脆性材料进行建模,该方法采用双线性本构模型数值分析,利用杆单元的失效去除来模拟裂纹的萌生与扩展。经验证可见,LDEM受网格划分的影响较小。通过与经典断裂实例的对比可见,格构离散单元法在准脆性材料裂纹扩展模拟上与前人研究有较好的一致性。利用格构离散单元法模拟3D打印的聚苯乙烯切口梁的三点弯曲试验,得到了与物理试验相一致的荷载-位移曲线及裂纹扩展模式,证明了LDEM在模拟准脆性材料断裂问题上的合理性与高效的计算效率。该方法在百万级甚至更多单元大规模数值计算模拟上有很大潜力。 刘摇 周伟 王桥 马刚 田文祥 陈凌霄 高宇关键词:准脆性材料 3D打印 基于格构模型的长龄期混凝土力学性能研究 2022年 为研究并预测长龄期混凝土的力学性能,基于三维格构模型构建了考虑真实形状骨料、界面过渡区(interfacial transition zone,ITZ)与砂浆基质的三相混凝土细观模型。结合万家口子水电站工程中的混凝土物理试验,进行了水化数值试验与单轴压缩数值试验,模拟不同龄期混凝土单轴压缩破坏过程,建立了基于水化度的混凝土细观力学参数演化模型。结果表明:基于三维格构模型构建的三相混凝土细观模型能够较好地反映混凝土单轴压缩破坏过程,与物理试验较为符合;基于混凝土水化-力耦合的三维混凝土细观格构模型对混凝土抗压强度的预测与物理试验值更为接近,可为长龄期混凝土力学性能的预测提供有效的数值方法。 陈凌霄 程勇刚 周伟 马刚 王桥 田文祥 刘摇 高宇关键词:长龄期混凝土 细观力学 模拟准脆性材料热开裂的热力耦合格构离散单元法 2022年 针对准脆性材料的热传导与热开裂问题,基于格构离散单元法(LDEM)提出新的热力耦合数值模型.通过格构离散体系与连续体传热过程的等效换算,结合格构单元的线膨胀公式,在LDEM中实现温度传导与裂纹扩展的数值模拟.以平板的热传导与热弹性应力问题、由温度梯度与热失配引起的开裂问题为例,验证所提模型.将所提模型应用于细观混凝土温度-应力试验的数值模拟中.结果表明,LDEM热力耦合模型能够有效模拟准脆性材料的热传导过程、在温度影响下的裂纹萌生与扩展,是研究准脆性材料热开裂过程与机理的有力工具. 陈凌霄 田文祥 马刚 程勇刚 王桥 周伟关键词:热力耦合 热传导 准脆性材料 基于多场耦合模型的堆石坝面板温度应力分析 被引量:1 2020年 针对传统绝热温升模型无法考虑温度对水化速率以及混凝土物理性能的影响,在对河南天池上水库混凝土面板堆石坝的研究中,分别利用传统绝热温升模型和考虑水化度的化学-热-力多场耦合模型,采用子模型法对堆石坝面板进行了三维有限元分析。结果与常规模型相比表明,耦合模型考虑了混凝土实时温度水平对水化进程的影响,能更好地反映混凝土温度应力与力学特性的发展情况,为面板堆石坝温控防裂分析提供了依据。 肖曲飞 程勇刚 周伟 田文祥 王桥关键词:面板堆石坝 混凝土面板 温度应力 处理域积分的直线积分法及其在边界元法中的应用 提出一种处理域积分的新方法-直线积分法,该方法基于散度定理,将域积分转化为含有一维直线积分的边界积分,通过对边界进行单元离散,最终得到只含有一维直线积分的计算域积分法的方法. 王桥 周伟