毛佳
- 作品数：22 被引量：62H指数：4
- 供职机构：河海大学水利水电学院更多>>
- 发文基金：霍英东基金国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：理学水利工程建筑科学交通运输工程更多>>
- 破裂过程模拟的可变形圆化多边形离散单元法
- 2023年
- 为研究工程中岩体内部裂纹的萌生、拓展和贯通机制,模拟其破裂时接触碰撞的全过程,提出可变形圆化多边形离散单元法。该方法将有限单元法与圆化多边形离散单元法进行耦合,采用圆化多边形离散单元法计算非连续岩体间的相互接触作用,连续体内部的应力应变状态则通过有限单元法进行分析。为准确模拟裂纹演化过程,在有限单元间插入节理单元,采用虚拟裂缝模型和具有拉伸截断的摩尔-库仑准则描述节理单元在拉伸、剪切等不同破坏模式下的力学状态。最后模拟巴西圆盘开裂、单切口弯梁开裂及块体冲击破坏试验。研究结果表明:所提出方法能准确模拟岩体从连续体变化为非连续体的破裂过程。
- 徐洋赵兰浩邵琳玉毛佳
- 关键词：岩体破裂节理单元虚拟裂缝模型
- 三维流体非协调网格隐式插值方法
- 2024年
- 非协调网格常被用于处理运动边界和局部网格加密,其关键在于确保非协调子域间的数值连续性。目前已有一种隐式插值方法,针对二维流体非协调网格问题建立了模型。该文将此方法向三维进一步拓展,提出了一种高效的三维流体非协调网格隐式插值方法,通过对代数方程中的未知量施加Dirichlet条件、对系数矩阵和右端项施加Neumann条件,将非协调子域的耦合嵌入代数方程中。该文采用提出的三维隐式插值方法模拟了三维泊肃叶流、三维方腔顶盖驱动流,验证了该方法的准确性、高效性,通过三维三棱柱绕流模拟证明了该方法对于解决三维非协调网格问题具有普适性。
- 宋伟豪朱晗玥毛佳赵兰浩
- 关键词：计算流体力学代数方程
- 用于动态嵌套网格的隐式插值方法
- 2022年
- 提出了一种用于动态嵌套网格的隐式插值方法.基于插值条件,通过数学运算重新构建了代数方程组,实现了不同计算域的耦合.该方法适用于任意离散格式,无须迭代求解即可耦合分离的计算域.耦合格式具有明确的物理意义,插值条件可视为狄利克雷传输条件,通过重构系数矩阵和右端项成功施加了纽曼条件.借助点对点元素替换的方式,能够简单高效地重构代数方程组,不增加额外的计算量,易于编程实现.最后,通过圆柱横向振荡、涡激振动及颗粒沉降等算例验证了该方法的精确性.
- 牟凯龙毛佳朱晗玥赵兰浩
- 关键词：嵌套网格
- 单层粒子水平集方法
- 2021年
- 提出了一种单层粒子水平集方法,该方法利用拉格朗日粒子追踪界面特征,采用水平集方法隐式捕捉界面.首先,利用水平集方法捕捉界面.然后,基于拉格朗日粒子的位置信息对界面进行修正,最终得到平滑、精确的运动界面.该方法克服了传统水平集方法体积守恒性差的缺陷,极大地提高了运动界面的精度.另外,本文提出了简单有效的粒子重分配策略,包括粒子的添加和删除,使得该方法能够准确处理复杂的拓扑变化,如界面的合并和分离.最后,通过多个基准算例验证了本文方法的正确性和有效性,可用于精确描述运动界面.
- 牟凯龙赵兰浩毛佳
- 关键词：水平集方法
- 结构物砰击入水过程的CFD-DEM-IBM数值仿真
- 2023年
- 为实现入水过程的精细数值仿真,解决入水问题数值模拟所面临的关键技术问题,围绕结构入水过程中固体移动边界的合理描述、自由液面的准确捕捉及流固耦合作用的精细刻画等核心难题,融合计算流体动力学-离散单元法(CFD-DEM)、浸入边界法(IBM)及改进的守恒式Level Set(ICLS)方法,提出了一种CFD-DEM-IBM方法。采用固定的笛卡尔网格离散计算域,分别通过CFD与DEM描述流体与结构运动,引入IBM追踪固体移动边界并获取准确的流固耦合作用力,采用ICLS方法在保证守恒性的同时隐式捕捉自由液面,并通过分区算法,在一个时间步内进行数次交错迭代以反映流固两相间的强耦合效应,建立了高解析度的CFD-DEM-IBM数值模型。通过圆柱常速入水、楔形体对称及非对称入水和多体入水现象仿真分析研究,结果表明,CFD-DEM-IBM方法能够考虑多块体间的相互作用,在准确反映流固耦合效应的同时能够获得高解析度的流场,在多体入水问题处理方面优势显著。
- 底瑛棠赵兰浩毛佳
- 关键词：流固耦合入水数值仿真
- 圆化离散单元法的改进及其在岩体断裂过程中的应用
- 2024年
- 为精确模拟岩体断裂的演化过程,将有限单元法与圆化多面体离散元法相结合,提出一种用于模拟断裂全过程的三维可变形圆化多面体离散单元法。为模拟块体的真实破坏状态,该方法将每个岩体颗粒都离散成有限单元,沿有限单元的边界嵌入无厚度节理单元,最后采用判断节理单元状态的方式来捕捉断裂过程产生的裂缝,岩体颗粒与断裂表面之间的接触相互作用通过圆化多面体离散元法求解。通过5个算例说明新方法的准确性和有效性,可用于模拟准脆性材料的断裂全过程,且能够捕捉裂缝萌生和扩展以及块体之间的碰撞和变形。
- 张德沧毛佳戴妙林邵琳玉赵兰浩
- 关键词：有限单元法节理单元准脆性材料
- 可变形圆化多边形离散单元法被引量：2
- 2022年
- 将基于圆化多边形离散单元法与有限元方法结合,提出一种可变形圆化多边形离散单元法。此法对块体离散元进行圆化处理,可较好地表征不规则块体外形,又保留了颗粒离散元计算高效的优势。在求解接触力时,消除了角点处法向奇异等问题,同时增强计算的稳定性和简化接触判断。同时对切向接触力计算模型进行修正,使得接触力计算效率得到提高。此法突破了圆化多边形刚体假设的限制,可以精确计算任意形状不规则离散单元之间的相互作用,对单元的运动和变形进行模拟。通过超静定梁冲击试验、不规则块体单轴压缩试验和料斗流动“卡阻”试验3个数值模拟算例,论证此法可以有效地捕捉单元的碰撞、分离和变形等空间运动和自身特性以及其细观力学表征。
- 周洋诗琦赵兰浩邵琳玉毛佳
- 关键词：接触力
- 经受强震考验的沙牌拱坝非线性地震响应特性分析
- 本文针对沙牌拱坝的非线性地震响应因素分析，首先进行了抗拉强度的敏感性分析，设置了不同的计算组合，采用粘弹性人工边界计及地基的辐射阻尼效应，对于库水的动水压力采用可压缩库水的流固耦合模型进行模拟，横缝接触非线性的模拟应用混...
- 毛佳赵兰浩李同春樊舒婕
- 关键词：高拱坝非线性地震响应抗震性能
- 文献传递
- 颗粒沉降问题的高解析度CFD-DEM-IBM流固耦合数值模拟方法被引量：2
- 2021年
- 为实现颗粒沉降问题的精确数值模拟,探索稠密颗粒两相流中流体与颗粒间的影响机制,基于浸入边界法(IBM),建立了高解析度CFD-DEM-IBM流固耦合数值模拟方法。分别通过流体动力学方法(CFD)及离散单元法(DEM)描述连续流体及非连续颗粒,引入浸入边界法处理颗粒移动边界,并在Navier-Stokes动量方程中附加体力项以体现流固相互作用,采用交错迭代算法在同一时间步内多次迭代求解直至收敛以实现流固间的强耦合。通过单、双、群颗粒的沉降行为模拟,结果表明:与传统CFD-DEM方法相比,该方法能够准确考虑颗粒间及流固两相间的相互作用,获得高解析度的流场信息。模拟结果与前人数值计算结果吻合,验证了该方法的准确性与有效性及其对稠密颗粒两相流问题的适用性与优越性。
- 底瑛棠赵兰浩毛佳
- 关键词：流固耦合两相流
- 循环荷载作用下的混凝土弹塑性损伤本构模型及数值实现被引量：3
- 2023年
- 该文建立了一种描述混凝土在循环荷载作用下复杂力学行为的弹塑性损伤模型。该模型借助四参数等效应变将复杂的多轴问题转换至单轴等效应变空间中求解,考虑了混凝土卸载过程中的刚度退化现象及不可逆变形。同时针对等效应变的非负特性,提出了拉压转换处理方法,从而在求解损伤变量时无需区分拉损伤和压损伤。该文提出的弹塑性损伤模型数学形式简洁,且实现过程不依赖于四参数模型,实现方法普遍适用于各类混凝土等效应变模型,通过模拟单轴循环荷载试验和Koyna大坝动态损伤过程,验证了该文模型的正确性与可靠性。
- 章莉赵兰浩刘智毛佳
- 关键词：混凝土循环荷载等效应变弹塑性损伤
