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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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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：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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Patent Agency Ranking
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：CN111898263B
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202010720362.3
申请日：2020-07-24
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/16 , G06T17/00 , G06F17/11 , G06F119/08
Abstract: 本发明提供工程含热源结构热传导情况求解方法以及装置，能够高效、精确的获得工程结构的温度变化和热传导情况。该方法包括：步骤1.利用温度探测器探测待求解含热源工程结构的外部边界温度值；步骤2.在结构温度热传导求解器中，利用建模软件建立待求解模型，输入待求解含热源工程结构的材料参数、网格化分数、网格类型以及温度探测器探测得到的边界温度值等信息，然后输出模型数据信息文件；步骤3.建立热传导控制方程；步骤4.建立温度积分方程；步骤5.将域积分转化为边界积分；步骤6.建立遍及积分方程的求解矩阵；步骤7.基于步骤6的求解矩阵，得到模型边界和内部各点的温度值，进而得到工程结构内部的温度变化和热传导情况。
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公开(公告)号：CN112084647B
公开(公告)日：2022-04-01
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：CN112051142B
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202010768671.8
申请日：2020-08-03
Applicant: 武汉大学
IPC: G01N3/08
Abstract: 本发明公开了一种用于模拟脆性材料不同破坏模式的普适性相场方法，包括步骤：通过单轴拉伸试验和单轴压缩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，对试样的弹性应变能进行能量分解并对能量进行变分，进一步建立具有普适性的平衡方程和裂纹演化方程，从而获得整体控制方程，采用迭代法或分布解耦算法求解，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，极大扩展了相场模型的适用范围；大幅度提高了对裂纹扩展过程的模拟精度，解决传统模型裂纹发展方向预测不准的问题；提升了求解效率，降低了迭代求解过程不收敛的风险。
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公开(公告)号：CN115132283A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210767367.0
申请日：2022-06-30
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明属于微观纳米材料技术领域，提供了一种基于分子动力学模拟的碱活化材料凝固速率获取方法，包括，利用PACKMOL软件构建初始模型；ReaxFF势函数用于计算原子之间的相互作用力；设置计算参数，利用LAMMPS软件模拟溶胶凝胶法构建凝胶模型的过程，并输出随时间变化的凝胶结构文件；利用桥接氧原子(BO)的数量表示凝胶的聚合程度；采用MATLAB软件统计分析凝胶在高温阶段的聚合程度并进行拟合，得到凝胶的凝固速率。本发明通过分子动力学模拟方法计算了纳米尺度下材料的凝固速率，能够克服已有实验方法的局限，避免外部环境因素的干扰，提高数据的精度；不仅提高了效率，而且能够极大降低成本。
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