基于局部单元劈裂的FEM/DEM自适应分析方法     

严成增  孙冠华  郑宏  葛修润 《岩土力学》2014,35(7):2064-2070

为了模拟岩体中裂纹的萌生、扩展,Munjiza提出了有限元法/离散元法(FEM/DEM)耦合分析方法。因为裂纹是沿单元边界进行扩展的,亦即裂纹扩展具有网格依赖性,为获得较好的裂纹扩展形态,需要划分密集的初始网格。为解决上述难题,基于FEM/DEM耦合分析方法,提出了基于局部单元动态劈裂的FEM/DEM自适应分析方法,以克服裂纹扩展形态对网格的依赖性。该方法在最初建模时无需划分很密的初始网格,随着荷载的施加,对裂纹尖端附近的局部单元进行动态劈裂,为裂纹的后续扩展提供了更多可能的扩展方向,使得裂纹扩展不必沿着初始网格的单元边界扩展,即可以沿着单元内部进行扩展,裂纹扩展形态更为平滑,与实际情况更为接近。同时相对原FEM/DEM耦合分析方法一开始就划分很密的网格而言,新方法可以划分较为稀疏的初始网格,计算成本降低。最后,通过巴西劈裂算例与原FEM/DEM耦合分析方法对比,分析表明,新方法在一定程度上克服了裂纹扩展形态对初始网格的依赖性。  相似文献   

基于OpenMP的二维有限元-离散元并行分析方法     

严成增  郑宏  孙冠华  葛修润 《岩土力学》2014,35(9):2717-2724

Munjiza提出的有限元-离散元耦合分析方法（FEDM）是分析岩石破裂过程的一种十分有效的方法。然而,为了克服网格依赖性,需要将岩体剖分成非常细小的三角形单元,且三角形单元之间不共用节点,导致问题的变量数目巨大,计算非常耗时。为了提高计算效率,基于OpenMP(open multi-processing)多核并行技术实现了有限元-离散元法的并行化,克服了并行化过程中存在的数据竞争,实现了并行程序的负载平衡。提出了一套将串行程序并行化的策略,即首先确定串行程序的热点区域,然后尽可能地将热点区域并行化,尽量使用私有变量来规避数据竞争;若各线程间仍存在数据竞争,可采用动态链表数据结构,先将数据存于动态链表中,最后在并行区域外,将存于各个动态链表中的数据进行合并,这样可以规避数据竞争,同时避免了使用临界区或锁,从而提高了程序的并行化效果。开发了并行版本FDEM程序,将所提出的方法用于大规模工程问题的求解,最后通过陡崖塌落的算例说明该方法的有效性。  相似文献   

基于等效塑性应变的三维边坡滑面搜索   总被引：4，自引：2，他引：2  

孙冠华  郑宏  李春光 《岩土力学》2010,31(2):627-632

边坡三维临界滑面的定位问题是边坡稳定性分析中尚未得以很好解决的一个重要问题。注意到临界滑面是由沿深部方向上的等效塑性应变的极大点所组成这一现象,在利用强度折减法将边坡带入临界平衡状态后,通过在水平面上设置一系列的垂直直线,并找出每条直线上的等效塑性应变最大值的位置,就得到了三维边坡滑面上离散点的分布。最后,采用被称为薄板光顺样条（thin-plate smoothing spline）函数的插值方法对滑面上的离散点进行了插值光顺处理,在不指定边坡滑动模式和滑面形状的前提下就可以得到三维边坡的临界滑面。通过在三维凸型边坡中的应用,体现了该方法在确定三维边坡临界滑面上的优越性。  相似文献   

基于数值流形法的重力坝多裂纹扩展研究     

徐栋栋  杨永涛  郑宏  邬爱清 《岩土力学》2016,37(12):3598-3607

传统数值流形法（NMM）在处理非连续变形问题时,仅限于几何构型不发生破坏的情况。针对这一不足,通过在裂纹尖端附近的物理片上增加用于模拟应力奇异性的增强位移函数,进一步发展了可用于几何构型破坏的扩展的高阶NMM。然后,将其应用到重力坝由连续到非连续的破坏过程分析中。首先,针对一含单裂纹的重力坝模型进行了敏感性分析,结果表明,在不同的扩展长度或网格密度下,其扩展路径基本相同且与文献结果保持一致。进而在此模型基础上又开展了多裂纹扩展分析,结果仅一条主导裂纹发生扩展,与文献结果基本一致。最后,针对印度的Koyna重力坝,通过设置不同的漫顶高度研究了其裂纹扩展路径的变化。结果表明,随着漫顶高度的增大,裂纹扩展路径逐渐趋向于水平方向扩展,而且坝体抵抗破坏的能力逐渐减弱。总体表明,NMM在求解实际工程问题时具有很好的数值稳定性和鲁棒性。  相似文献   

利用鱼眼相机对密集人群进行智能监控     

胡学敏  郑宏  郭琳 《武汉大学学报(信息科学版)》2014,(10)

人群密集场所的人群智能监控是公共安全领域中一个重要而困难的问题。以鱼眼图像为研究对象,提出了一种基于透视加权模型的密集人群智能监控方法。实验结果表明,本文方法能有效、实时、准确地对室内密集人群进行密度估计和人数统计。  相似文献   

遗传算法及其在图像阈值选取中的应用   总被引：3，自引：0，他引：3  

郑宏  潘励 《武汉测绘科技大学学报》1999,24(1):20-23

论述了遗传算法的原理,操作和特点,并以图像阈值选取中的最大类间方差法为例,给出了用遗传算法优化图像阈值选取的步骤和方法,实验结果表明了这一方法的有效性。  相似文献   

高分辨率卫星影像车辆检测的抗体网络   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

郑宏  胡学敏 《遥感学报》2009,13(5):920-933

将车辆检测的过程视为一种“抗体”检测“危险抗原”的过程, 其中车辆是“危险抗原”, 车辆检测模板是“抗体”。利用一些车辆图像作为训练样本, 建立一种抗体网络学习并获取一组优化的“抗体”。这些“抗体”经过与待测影像的匹配, 实现对道路车辆目标的有效提取。采用0.6m分辨率的QuickBird全色数据进行实验, 实验结果验证了该方法的有效性和可行性。  相似文献