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公开(公告)号：CN112685818B
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202011591747.0
申请日：2020-12-29
Applicant: 武汉大学 , 大唐宣威水电开发有限公司
IPC: G06F30/13 , G06F30/20 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种混凝土拱坝坝体优化方法。凝土拱坝坝体优化能够在保证工程安全的前提下，提出经济可靠的坝体设计方案。传统的拱坝坝体优化方法重复设计法的工作量大、过程繁琐和效率低，因此提出一种高效可靠的混凝土拱坝坝形优化方法是十分必要的。而在控制拱坝坝体优化的因素中，应力控制是最为重要的一个。本发明采用快速多级边界元法对优化的混凝土拱坝坝体进行应力控制分析，相较于采用有限元法进行应力控制分析的常规拱坝坝体优化方法，在同等自由度的前提下，本发明耗时更少，计算效率更高。此外，快速多级边界元法无需对坝体进行三维网格划分，只需要对坝体外表面划分二维单元，过程更为简单，网格划分质量要求较低，更为便捷。
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公开(公告)号：CN112665962B
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202011484351.6
申请日：2020-12-16
Applicant: 大唐宣威水电开发有限公司 , 武汉大学
IPC: G01N3/00
Abstract: 本发明提供一种材料精细化裂纹的预测方法，包括：获得材料的相关力学参数；根据实际所要模拟的物体的真实情况进行建模，并将步骤1得到的参数代入到建立的模型中；建立相场模型在复杂破坏模式下的断裂理论以使得相场模型能够有效模拟多种破坏模式的断裂情况；建立精细化过程理论，以能够精确模拟裂纹路径与扩展过程；对模型施加实际的荷载过程；根据上述建立的理论对模型的开裂过程进行求解。本发明可以隐式地得到模拟对象在各种外力条件下的开裂破坏过程，无需增加额外的判断准则，可以对材料在一定环境下是否开裂、开裂后如何止裂提供理论依据与指导，并解决传统方法只能进行裂纹拟合而非裂纹预测的难题，以及模拟的裂纹过于粗糙的问题。
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公开(公告)号：CN112685818A
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202011591747.0
申请日：2020-12-29
Applicant: 武汉大学 , 大唐宣威水电开发有限公司
IPC: G06F30/13 , G06F30/20 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种混凝土拱坝坝体优化方法。凝土拱坝坝体优化能够在保证工程安全的前提下，提出经济可靠的坝体设计方案。传统的拱坝坝体优化方法重复设计法的工作量大、过程繁琐和效率低，因此提出一种高效可靠的混凝土拱坝坝形优化方法是十分必要的。而在控制拱坝坝体优化的因素中，应力控制是最为重要的一个。本发明采用快速多级边界元法对优化的混凝土拱坝坝体进行应力控制分析，相较于采用有限元法进行应力控制分析的常规拱坝坝体优化方法，在同等自由度的前提下，本发明耗时更少，计算效率更高。此外，快速多级边界元法无需对坝体进行三维网格划分，只需要对坝体外表面划分二维单元，过程更为简单，网格划分质量要求较低，更为便捷。
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公开(公告)号：CN112665962A
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN202011484351.6
申请日：2020-12-16
Applicant: 大唐宣威水电开发有限公司 , 武汉大学
IPC: G01N3/00
Abstract: 本发明提供一种材料精细化裂纹的预测方法，包括：获得材料的相关力学参数；根据实际所要模拟的物体的真实情况进行建模，并将步骤1得到的参数代入到建立的模型中；建立相场模型在复杂破坏模式下的断裂理论以使得相场模型能够有效模拟多种破坏模式的断裂情况；建立精细化过程理论，以能够精确模拟裂纹路径与扩展过程；对模型施加实际的荷载过程；根据上述建立的理论对模型的开裂过程进行求解。本发明可以隐式地得到模拟对象在各种外力条件下的开裂破坏过程，无需增加额外的判断准则，可以对材料在一定环境下是否开裂、开裂后如何止裂提供理论依据与指导，并解决传统方法只能进行裂纹拟合而非裂纹预测的难题，以及模拟的裂纹过于粗糙的问题。
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公开(公告)号：CN113094946B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202110309636.4
申请日：2021-03-23
Applicant: 武汉大学 , 大唐宣威水电开发有限公司
IPC: G06F30/23
Abstract: 本发明公开了一种用于模拟材料开裂的相场模型局部化自适应算法，适用于对材料弹塑性破坏过程的追踪与模拟并大幅度降低计算量。包括以下步骤：通过单轴拉伸试验获得数值模拟过程所需材料参数，将测得的材料参数代入建立的有限元模型，进一步建立相场模型的平衡方程和裂纹演化方程，建立相场模型的局部化自适应判断准则，进行模拟对象的整体‑局部交错求解，实现对材料在外力作用下的裂纹扩展过程快速求解及模拟。本发明提供的方法极大提高了相场模型的裂纹扩展过程求解速度；同时保证了破坏过程的模拟精度，解决传统相场模型理论计算量大、求解慢、应用受限的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113094946A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110309636.4
申请日：2021-03-23
Applicant: 武汉大学 , 大唐宣威水电开发有限公司
IPC: G06F30/23
Abstract: 本发明公开了一种用于模拟材料开裂的相场模型局部化自适应算法，适用于对材料弹塑性破坏过程的追踪与模拟并大幅度降低计算量。包括以下步骤：通过单轴拉伸试验获得数值模拟过程所需材料参数，将测得的材料参数代入建立的有限元模型，进一步建立相场模型的平衡方程和裂纹演化方程，建立相场模型的局部化自适应判断准则，进行模拟对象的整体‑局部交错求解，实现对材料在外力作用下的裂纹扩展过程快速求解及模拟。本发明提供的方法极大提高了相场模型的裂纹扩展过程求解速度；同时保证了破坏过程的模拟精度，解决传统相场模型理论计算量大、求解慢、应用受限的问题。
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公开(公告)号：CN117807768A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311735426.7
申请日：2023-12-18
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/16 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种大坝温度相场位移的估测方法及计算机可读介质。本发明获取水利大坝截面的长度、宽度；通过实验法获取参数；将水利大坝截面的长和宽进行单元划分得到多个四边形单元、多个节点；采用一阶形函数对每个四边形单元内部的位移场、温度场、相场依次进行描述，结合能量最小原理建立热‑力‑相场耦合模型的控制方程和边界条件所满足的弱积分形式，计算每个四边形单元的刚度矩阵、每个四边形单元的右端矢量；采用牛顿迭代法和欧拉法求解每个时刻每个节点的温度值、相场值、位移值，将相场结果即裂缝带入到大坝安全评价系统对大坝进行安全评估。本发明为水工混凝土结构在温度变化下是否产生裂缝以及裂缝如何发展提供了指导意义。
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公开(公告)号：CN112036060B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202010767749.4
申请日：2020-08-03
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/23 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种用于模拟脆性材料破坏的双线性自适应相场方法，包括：通过单轴拉伸试验获得数值模拟过程所需材料参数，创建双线性四边形单元或双线性三角形单元，建立相场模型控制方程，建立有限元数值模型并对其进行赋予材料参数、边界条件和有限元网格，从而求解控制方程得到相场分布，根据相场值判断是否存在单元需要进行自适应划分，如果有，则在网格细化后再次对原荷载步求解，否则进行下一步求解，从而最终实现对脆性材料在复杂应力下裂纹扩展过程、裂纹扩展方向与裂纹扩展路径的精准模拟。通过本发明，极大提高了相场模型的计算效率；大幅度提高了对裂纹扩展过程的模拟精度，解决传统模型因无法对网格进行合理划分而产生的一系列问题。
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公开(公告)号：CN112084647A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010917113.3
申请日：2020-09-03
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/25 , G06F17/16 , G06F17/11 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种大规模颗粒材料内部应力及破碎模拟分析方法和装置，属于颗粒破碎技术领域，本发明基于连续离散耦合基本思想，将边界元法和离散元法相结合进行大规模颗粒破碎研究，能够利用边界元法进行颗粒内部应力计算分析，并结合连续介质力学断裂理论，霍克布朗准则判断颗粒是否发生破碎。此外，在利用边界元进行内部应力模拟时，对于形状相似的颗粒集合体，例如：圆形颗粒，本发明只需计算一个颗粒的系数矩阵，其他相似颗粒通过坐标转换和系数缩放获得系数矩阵，大大提高了计算效率。本发明还进行了圆形堆石料的内部应力模拟，并证明其有效性。
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公开(公告)号：CN112069704A
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN202010847988.0
申请日：2020-08-21
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/23 , G06T17/00 , G06F111/10
Abstract: 本发明涉及一种真实混凝土试件的多自由度格构模型的构建方法，包括：采用CT设备扫描待模拟混凝土试样，得到高分辨率的二维图像堆栈；将扫描得到的二维图像堆栈进行三维几何重构；对三维真实混凝土试件几何重构结果进行结构组份剖分；将剖分的结构组份的几何重构模型转化为相应的有限元实体单元模型并进行合并；将合并后的有限元实体单元模型进行优化处理并转化为多自由度格构模型。本发明通过对混凝土试样进行多自由度格构模型重构，可以解决基于真实混凝土试样的三维重构数值模型中计算效率低与模型还原度差的问题，能在相当大程度保留混凝土的内部微观结构特征的同时，极大地提升计算效率，提高模拟的真实性和可靠性。
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