基于逼近阶跃函数和拉格朗日插值的改进DDA方法

作     者：赵健 肖明 杨阳 陈俊涛 李冬冬 ZHAO Jian XIAO Ming YANG Yang CHEN Jun-tao LI Dong-dong

作者机构：武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 

基　　金：国家重点基础研究计划(973)项目(No.2015CB057904) 国家自然科学基金(No.51579191)~~ 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2017年第38卷第7期

页      码：2103-2112页

摘      要：针对非连续变形分析中开合迭代难以收敛的难题,基于块体接触约束状态和块体位移之间的关系,提出了基于逼近阶跃函数和拉格朗日插值的改进DDA方法。采用双曲正切函数来逼近阶跃函数,利用阶跃函数将块体接触约束状态用块体位移来表达,以此来替代开合迭代,避免了开合迭代难以收敛的难题。利用拉格朗日插值原理,推导得到只含有块体位移为未知量的块体系统势能函数,并利用变尺度法来求解总体势能函数的极值以得到块体位移。分别结合滑块模型和地下洞室模型,分析了改进DDA方法的计算精度和计算速度,验证了文中提出的改进DDA方法的正确性和稳定性。研究表明:基于逼近阶跃函数和拉格朗日插值的改进DDA方法具有较高的精度,且相比较传统DDA方法而言,具有更为稳定的和更为强健的计算收敛性。因此,基于逼近阶跃函数和拉格朗日插值的改进DDA方法是一种稳定有效的数值计算方法,为解决非连续变形中开合迭代难以收敛的问题提供了新思路。

主 题 词：开合迭代 接触约束 块体位移 势能函数 变尺度法 

学科分类：08[工学] 0818[工学-交通运输类] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0903[农学-动物生产类] 0813[工学-化工与制药类] 0901[农学-植物生产类] 0814[工学-地质类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/j.rsm.2017.07.034

馆 藏 号：203237313...