《顆粒流介尺度分析與連續化模擬》是2022年清華大學出版社出版的圖書，作者是劉傳奇。
基本介紹
- 中文名：顆粒流介尺度分析與連續化模擬
- 作者：劉傳奇
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2022年10月1日
- 定價：79 元
- ISBN：9787302606246
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
顆粒材料是由大量離散顆粒構成的無序體系，在工業生產與自然界中廣泛存在，在外界作用下，可以類似固體保持穩定，也可類似流體發生流動。本書從離散角度嘗試分析顆粒材料複雜力學行為的物理本徵，探究其流態轉變的結構起源；從工程角度，將顆粒材料連續化處理，研究適合顆粒材料大變形問題的數值方法與其程式構建。顆粒材料是由大量離散顆粒構成的無序體系，在工業生產與自然界中廣泛存在，在外界作用下，可以類似固體保持穩定，也可類似流體發生流動。本書從離散角度嘗試分析顆粒材料複雜力學行為的物理本徵，探究其流態轉變的結構起源；從工程角度，將顆粒材料連續化處理，研究適合顆粒材料大變形問題的數值方法與其程式構建。
圖書目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究問題與意義 2
1.2 研究現狀 3
1.2.1 與顆粒流態相關的理論基礎 3
1.2.2 顆粒材料介觀結構 8
1.2.3 顆粒介質模擬方法 15
1.3 主要研究內容 18
第2章 顆粒流介尺度分析 19
2.1 離散元算法與流動模型的構建 20
2.1.1 運動控制與接觸本構 20
2.1.2 流動模型的構建 22
2.1.3 數值模型驗證 24
2.2 不同流態下動力學參數對比 28
2.2.1 力鏈網路 28
2.2.2 速度分布 30
2.2.3 能量特性 31
2.3 特定流態下剪下過程結構量的時空演化 34
2.3.1 剖分格式與研究過程 34
2.3.2 拓撲與幾何結構量 37
2.3.3 多邊對稱結構量 40
2.3.4 結構單元概念的提出 44
2.4 本章小結 46
第3章 物質點法算法核心 47
3.1 控制方程 48
3.2 廣義插值物質點法 50
3.2.1 離散格式 51
3.2.2 數值噪聲 53
3.2.3 權函式的構建 55
3.3 接觸算法 56
3.3.1 基本原理 56
3.3.2 算法改進 58
3.3.3 接觸算例與分析 59
3.4 物質點信息更新 60
3.4.1 位移與動量更新 60
3.4.2 應變與應力更新 63
3.4.3 求解流程 63
3.5 本章小結 67
第4章 物質點法在單相顆粒介質中的套用 68
4.1 物質點法模擬黏質邊坡滑動與顆粒介質流動 68
4.1.1 本構關係 68
4.1.2 黏質邊坡滑動 70
4.1.3 無黏顆粒流動 72
4.2 物質點法與塊體離散元法模擬顆粒衝擊 74
4.2.1 顆粒衝擊木塊的物理模型與物質點法模擬結果 75
4.2.2 可變形塊體離散元法 77
4.2.3 塊體離散元法接觸算法的驗證 79
4.2.4 塊體離散元法與物質點法耦合模擬衝擊問題 82
4.3 物質點法與顆粒離散元法多尺度建模 84
4.3.1 基本框架 86
4.3.2 多尺度建模關鍵點 87
4.3.3 沙堆倒塌算例 90
4.3.4 物質點法與離散元法多尺度建模方法的討論 92
4.4 本章小結 94
第5章 物質點法在兩相顆粒介質中的套用 95
5.1 多孔介質理論 95
5.1.1 基本概念 95
5.1.2 控制方程 99
5.2 等溫過程下兩相物質點法理論 102
5.2.1 基本假定與符號約定 103
5.2.2 控制方程 104
5.2.3 空間離散格式 105
5.2.4 時間疊代格式 106
5.2.5 主要物理量更新格式 108
5.2.6 編程步驟 110
5.2.7 一維固結理論驗證 111
5.3 飽和沙堆滑動的物理實驗 113
5.4 飽和沙堆滑動的模擬結果 115
5.5 本章小結 119
第6章 結論與展望 120
參考文獻 123
附錄 A 自由基剖分平面證明與性質 137
附錄 B 兩相物質點法空間離散格式的推導 140
致謝 144
