金屬面夾芯板抗彎承載力的離散元分析和試驗研究.pdf

1、目前在人們在解決包括金屬面夾芯板在內(nèi)的結構分析問題時，采用的基本都是基于連續(xù)介質力學的有限單元法、邊界元法或者有限差分法，然而這些數(shù)值解法對于研究材料大變形非線性問題時候，往往難以得到令人滿意的結果。因此，尋求對這類問題的新的解決方法非常有必要。
　　此前廣泛應用于巖土工程的離散單元法近年來有了長足的進步，目前已經(jīng)逐漸成為一種可以模擬結構破壞的新方法。本文總結了離散單元法的開創(chuàng)、理論和應用發(fā)展的過程，介紹了目前國內(nèi)外對離散單元法的

2、研究現(xiàn)狀，分析了用離散單元法分析金屬面夾芯板的可行性，并建立了合理的夾芯板離散元模型，為此類問題的求解探索了新的途徑。
　　本文通過分析離散單元法的基本原理，提出了適合于金屬面夾芯板的離散單元法模型。通過分析PFC2D中的各種離散元接觸本構理論，提出了三種接觸模型的組合方式，并由此建立了三種不同接觸組合的夾芯板離散元模型，經(jīng)過比較分析，當夾芯板芯材和面板分別選擇接觸粘結模型和平行粘結模型時，可以得到比較滿意的結果。通過分析，確定了

3、二維模型和三維模型的平行粘結和接觸粘結參數(shù)。進而，本文分析了顆粒單元半徑和摩擦系數(shù)對模擬結果的影響。本文通過分析影響計算收斂速度的各個參數(shù)，設置合理值，最終得到的二維離散元模型的荷載跨中撓度曲線，并通過試驗、有限元分析和理論分析進行了驗證，結果比較吻合，這說明了此模型的合理性。最后分析了四種不同跨度和厚度的夾芯板離散元模型的二維和三維破壞形態(tài)，其結果均與試驗結果基本吻合，并與理論分析一致。通過與有限元模擬的破壞形態(tài)進行比較，驗證了離散元