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非线性软化Cosserat连续体模型及其在土体应变局部化有限元分析中的应用
1
作者 韦文成 唐洪祥 +1 位作者 刘京茂 邹德高 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2492-2502,共11页
完善了土体非线性应变软化公式,并将其引入到Cosserat连续体DP-MC屈服准则中,推导了本构方程积分的返回映射算法和弹塑性切线模量矩阵。利用有限元软件ABAQUS提供的用户自定义单元子程序接口(UEL)对考虑非线性软化的Cosserat连续体DP-M... 完善了土体非线性应变软化公式,并将其引入到Cosserat连续体DP-MC屈服准则中,推导了本构方程积分的返回映射算法和弹塑性切线模量矩阵。利用有限元软件ABAQUS提供的用户自定义单元子程序接口(UEL)对考虑非线性软化的Cosserat连续体DP-MC本构模型进行了数值实现,并与平面应变试验进行了数值对比验证。结果表明,考虑非线性软化的Cossrrat连续体模型,能够有效克服经典有限元在分析土体由应变软化引起的应变局部化问题时病态的网格依赖性,同时,还能够在一定程度上反映土体剪切带内材料点旋转的细观效应。进一步地,通过对平面应变压缩算例的模拟发现软化系数ω和形状参数η均对土体强度有重要影响。 展开更多
关键词 非线性软化 剪切带 应变局部化 网格依赖性 cosserat连续体
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饱和多孔介质中动力渗流耦合分析的Biot-Cosserat连续体模型与应变局部化有限元模拟 被引量：8
2
作者 唐洪祥 李锡夔 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期8-13,18,共7页
提出了适用于饱和多孔介质中应变局部化分析及动力渗流耦合分析的Biot-Cosserat连续体模型。基于饱和多孔介质动力渗流耦合分析的Biot理论,将固体骨架看作Cosserat连续体,并考虑旋转惯性,建立了饱和多孔介质动力渗流耦合分析的Biot-Coss... 提出了适用于饱和多孔介质中应变局部化分析及动力渗流耦合分析的Biot-Cosserat连续体模型。基于饱和多孔介质动力渗流耦合分析的Biot理论,将固体骨架看作Cosserat连续体,并考虑旋转惯性,建立了饱和多孔介质动力渗流耦合分析的Biot-Cosserat连续体模型。基于Galerkin加权余量法,对所发展的模型推导了以固体骨架广义位移(包含旋转)及孔隙水压力为基本未知量的有限元公式。利用所发展的数值模型,对包含压力相关弹塑性固体骨架材料的饱和多孔介质进行了动力渗流耦合分析与应变局部化有限元模拟,结果表明,所发展的两相饱和多孔介质动力渗流耦合分析的Biot-Cosserat连续体模型能保持饱和两相介质应变局部化问题的适定性及模拟饱和多孔介质中由应变软化引起的应变局部化现象的有效性。 展开更多
关键词 数值分析 饱和多孔介质 cosserat连续体理论 BIOT理论 Biot-cosserat连续体模型 应变局部化
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压力相关弹塑性Cosserat连续体模型与应变局部化有限元模拟 被引量：23
3
作者 李锡夔 唐洪祥 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1497-1505,共9页
提出了一个压力相关弹塑性Cosserat 连续体模型。具体考虑非关联Drucker-Prager 屈服准则,应力和应变速率向量的偏量和球量部分分离,在Cosserat 连续体模型的框架下,推导出压力相关弹塑性Cosserat 连续体本构模型的一致性算法:率本构方... 提出了一个压力相关弹塑性Cosserat 连续体模型。具体考虑非关联Drucker-Prager 屈服准则,应力和应变速率向量的偏量和球量部分分离,在Cosserat 连续体模型的框架下,推导出压力相关弹塑性Cosserat 连续体本构模型的一致性算法:率本构方程积分的返回映射算法和压力相关弹塑性切线本构模量矩阵的闭合型显式表示。避免了计算切线本构模量矩阵时的矩阵求逆,保证了模型的数值求解过程的收敛性与计算效率。利用所发展的模型和有限元法,对应变软化引起的平面应变问题中的应变局部化现象进行了数值模拟。数值模拟结果表明,所发展的模型能保持应变局部化边值问题适定性、再现应变局部化问题特征:塑性应变局限于局部处急剧发生和发展以及随塑性变形发展的整体承载能力下降等方面的性能。 展开更多
关键词 数值分析 cosserat连续体模型 压力相关弹塑性 一致性算法 应变局部化
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地基渐进破坏及极限承载力的Cosserat连续体有限元分析 被引量：9
4
作者 唐洪祥 李锡夔 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2259-2264,共6页
利用Cosserat连续体理论和所发展的有限元数值方法,模拟了地基由应变软化引起的以应变局部化为特征的渐进破坏过程,并从等价塑性应变的发展变化,阐述了渐进破坏过程对所能发挥的极限承载能力的影响。结果表明,Cosserat连续体模型能有效... 利用Cosserat连续体理论和所发展的有限元数值方法,模拟了地基由应变软化引起的以应变局部化为特征的渐进破坏过程,并从等价塑性应变的发展变化,阐述了渐进破坏过程对所能发挥的极限承载能力的影响。结果表明,Cosserat连续体模型能有效地模拟由应变软化引起以应变局部化为特征的渐进破坏现象,对地基等土工结构物有必要进行渐进破坏分析。同时指出,在求解软化型土体地基的极限承载力时,如果仍按传统的极限平衡或极限分析理论进行分析,可能得出偏于危险的结果。 展开更多
关键词 cosserat连续体 有限元法 应变软化 应变局部化 渐进破坏分析 极限承载力
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基于Cosserat连续体的颗粒破碎影响研究 被引量：3
5
作者 余村 楚锡华 +1 位作者 唐洪祥 徐远杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期67-72,79,共7页
颗粒破碎对颗粒材料宏观力学行为有重要影响。结合Hardin的破碎经验公式,将表征破碎程度的破碎参量与Cosserat连续体的内部长度参数相关联,形成一个基于Cosserat连续体且能考虑颗粒破碎的弹塑性模型。数值算例主要考察了颗粒破碎对颗粒... 颗粒破碎对颗粒材料宏观力学行为有重要影响。结合Hardin的破碎经验公式,将表征破碎程度的破碎参量与Cosserat连续体的内部长度参数相关联,形成一个基于Cosserat连续体且能考虑颗粒破碎的弹塑性模型。数值算例主要考察了颗粒破碎对颗粒材料承载能力、塑性应变及局部化行为的影响,数值结果表明,颗粒破碎主要发生在剪切带内,颗粒破碎使得剪切带明显变窄且剪切带内外等效塑性应变梯度明显增大。 展开更多
关键词 颗粒材料 cosserat连续体 颗粒破碎 应变局部化
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基于Cosserat连续体的CAP弹塑性模型与应变局部化有限元模拟 被引量：7
6
作者 唐洪祥 李锡夔 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期960-970,共11页
提出了一个非光滑多重屈服面的CAP弹塑性Cosserat连续体模型。考虑到Cosserat连续体理论的特点,将其应力和应变速率向量的偏量和球量部分分离,针对各分屈服面分别被激活及某两个屈服面同时被激活的情况,发展了非线性本构速率方程积分的... 提出了一个非光滑多重屈服面的CAP弹塑性Cosserat连续体模型。考虑到Cosserat连续体理论的特点,将其应力和应变速率向量的偏量和球量部分分离,针对各分屈服面分别被激活及某两个屈服面同时被激活的情况,发展了非线性本构速率方程积分的一致性算法,且率本构方程积分的返回映射算法和一致性弹塑性切线模量矩阵均为显式表示,避免了计算切线本构模量矩阵时的矩阵求逆。利用所发展的模型和一致性算法,数值模拟了平面应变条件下由应变软化及非关联塑性引起的边坡渐进破坏问题和隧道开挖问题。数值结果表明,所发展的模型和一致性算法在保持应变局部化问题的适定性、保证数值求解过程的收敛性和计算效率等方面具有良好的性能。 展开更多
关键词 数值模拟 cosserat连续体 CAP弹塑性 一致性算法 闭合型切线本构模量矩阵 应变局部化
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梯度增强Cosserat连续体的广义Hill定理 被引量：3
7
作者 李锡夔 张俊波 张雪 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期813-820,832,共9页
基于经典Cauchy连续体的Hill定理,在平均场理论的框架下导出了梯度增强Cosserat连续体细、宏观均匀化方法的广义Hill定理。在梯度增强Cosserat连续体中,不仅宏观样条点上的应变和应力张量,而且它们的梯度均作用于与该样条点相关联的细... 基于经典Cauchy连续体的Hill定理,在平均场理论的框架下导出了梯度增强Cosserat连续体细、宏观均匀化方法的广义Hill定理。在梯度增强Cosserat连续体中,不仅宏观样条点上的应变和应力张量,而且它们的梯度均作用于与该样条点相关联的细观表征元(RVE)。依据此广义Hill定理,对梯度增强Cosserat连续体表征元提出了满足Hill-Mandel能量等价条件和平均场理论的强形式及弱形式边界条件。 展开更多
关键词 Hill定理 Hill—Mandel条件 梯度增强cosserat连续体 平均场理论 RVE边界条件
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孔口应力集中问题的Cosserat连续体有限元分析 被引量：4
8
作者 唐洪祥 管毓辉 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期849-855,共7页
采用四边形四节点和四边形八节点2种Cosserat连续体单元对一般平面应变条件下的圆孔、椭圆孔以及菱形孔的应力集中现象进行了数值模拟.结果表明:当孔口变得尖锐时,应力集中因子与应变梯度显著增大;经典的连续体单元可能会过高估计应力... 采用四边形四节点和四边形八节点2种Cosserat连续体单元对一般平面应变条件下的圆孔、椭圆孔以及菱形孔的应力集中现象进行了数值模拟.结果表明:当孔口变得尖锐时,应力集中因子与应变梯度显著增大;经典的连续体单元可能会过高估计应力集中因子,而Cosserat连续体单元则可以反映孔口的大应变梯度和微结构的影响,从而弱化应力集中因子.为了模拟接近不可压缩或几乎不可压缩材料的孔口应力集中问题,引入了独立的压力场,并基于Hu-Washizu混合变分原理发展了一个四边形四节点单元u4ω4p.数值结果表明,u4ω4p单元与八节点单元能较好地模拟不可压缩材料中的应力集中现象.此外,鉴于其计算工作量小、不易扭曲等优点,u4ω4p具有更广阔的应用前景. 展开更多
关键词 cosserat连续体 应力集中 圆孔 椭圆孔 菱形孔 Hu-Washizu混合变分原理 不可压缩材料
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Cosserat连续体模型中本构参数对应变局部化模拟结果影响的数值分析 被引量：4
9
作者 唐洪祥 李锡夔 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期676-681,共6页
基于所发展的压力相关弹塑性Cosserat连续体模型及相应的数值方法,以一维剪切层及二维平板压缩问题为例,数值分析了Cosserat连续体模型中的本构参数Cosserat剪模、软化模量及内部长度参数对应变局部化数值模拟结果的影响。结果表明在一... 基于所发展的压力相关弹塑性Cosserat连续体模型及相应的数值方法,以一维剪切层及二维平板压缩问题为例,数值分析了Cosserat连续体模型中的本构参数Cosserat剪模、软化模量及内部长度参数对应变局部化数值模拟结果的影响。结果表明在一定取值范围内,Cosserat剪模对数值模拟结果几乎没有影响,并给出了具体数值计算时的取值范围;软化模量绝对值越大,后破坏段的荷载-位移曲线越陡,计算得到的剪切带宽度越窄;内部长度参数越大,后破坏段的荷载-位移曲线越平缓,计算得到的剪切带越宽。 展开更多
关键词 cosserat连续体模型 cosserat剪模 软化模量 内部长度参数 数值分析
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基于细观方向平均模型的颗粒材料宏观Cosserat连续体本构关系 被引量：2
10
作者 刘其鹏 李锡夔 楚锡华 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期682-687,共6页
提出了基于细观微-方向模型(Micro-Directional Model)的宏观Cosserat连续体本构关系。在细观尺度上考虑颗粒旋转自由度及接触力矩,微结构的影响通过接触分布函数体现。给出均质各向同性Cosserat连续体模型弹性常数的细观参数表达式,并... 提出了基于细观微-方向模型(Micro-Directional Model)的宏观Cosserat连续体本构关系。在细观尺度上考虑颗粒旋转自由度及接触力矩,微结构的影响通过接触分布函数体现。给出均质各向同性Cosserat连续体模型弹性常数的细观参数表达式,并建议了二维情况下内尺度参数的细观力学表达式。对颗粒材料宏观行为分别进行离散单元法数值模拟和基于本文所给表达式的理论预测,二者的一致性说明了所发展模型的有效性。 展开更多
关键词 颗粒材料 cosserat连续体 离散颗粒集合体 微-方向模型 离散单元法
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离散颗粒集合体-Cosserat连续体模型的连接尺度方法 被引量：3
11
作者 万柯 李锡夔 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期368-374,共7页
基于针对分子动力学-Cauchy连续体模型提出的连接尺度方法(BSM)[1,2],发展了耦合细尺度上基于离散颗粒集合体模型的离散单元法(DEM)和粗尺度上基于Cosserat连续体模型的有限元法(FEM)的BSM。仅在有限局部区域内采用DEM以从细观层次模拟... 基于针对分子动力学-Cauchy连续体模型提出的连接尺度方法(BSM)[1,2],发展了耦合细尺度上基于离散颗粒集合体模型的离散单元法(DEM)和粗尺度上基于Cosserat连续体模型的有限元法(FEM)的BSM。仅在有限局部区域内采用DEM以从细观层次模拟非连续破坏现象,而在全域则采用花费计算时间和存储空间较少的FEM。通过连接尺度位移(包括平移和转动)分解,和基于作用于Cosserat连续体有限元节点和颗粒集合体颗粒形心的离散系统虚功原理,得到了具有解耦特征的粗细尺度耦合系统运动方程。讨论和提出了在准静态载荷条件下粗细尺度域的界面条件,以及动态载荷条件下可以有效消除粗细尺度域界面上虚假反射波的非反射界面条件(NRBC)。本文二维数值算例结果说明了所提出的颗粒材料BSM的可应用性和优越性,及所实施界面条件对模拟颗粒材料动力学响应的有效性。 展开更多
关键词 颗粒材料 连接尺度方法 离散单元法 cosserat连续体 多尺度 非反射边界条件
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土工结构物渐进破坏过程Cosserat连续体有限元分析 被引量：2
12
作者 唐洪祥 李锡夔 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期320-327,共8页
基于压力相关弹塑性Cosserat连续体模型的有限元过程,有效地模拟了挡土墙、开挖边坡等岩土工程结构中由土体剪胀(非关联塑性流动)或应变软化行为所引起以应变局部化为特征的渐进破坏现象.挡土墙中的土体考虑为非关联的理想弹塑性材料,... 基于压力相关弹塑性Cosserat连续体模型的有限元过程,有效地模拟了挡土墙、开挖边坡等岩土工程结构中由土体剪胀(非关联塑性流动)或应变软化行为所引起以应变局部化为特征的渐进破坏现象.挡土墙中的土体考虑为非关联的理想弹塑性材料,而边坡开挖中的土体为应变软化弹塑性材料.数值结果表明,基于经典连续体的有限元分析不能完成整个破坏过程的模拟,而所发展的基于Cosserat连续体模型的有限元过程具备保持由非关联塑性或应变软化引起的应变局部化边界值问题的适定性和模拟土工结构物中整个渐进破坏过程的能力. 展开更多
关键词 cosserat连续体模型 应变软化 剪胀 非关联塑性 应变局部化
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三维Cosserat连续体模型与微结构尺寸相关效应的有限元分析 被引量：2
13
作者 唐洪祥 胡兆龙 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期399-405,共7页
分析了三维Cosserat连续体理论中的应力应变特征,推导了三维Cosserat连续体的有限元方程,基于ABAQUS计算软件提供的用户单元子程序(UEL)接口编写了弹性Cosserat连续体三维20节点有限元程序,并分析了微悬臂梁自由端的挠度问题和微杆扭转... 分析了三维Cosserat连续体理论中的应力应变特征,推导了三维Cosserat连续体的有限元方程,基于ABAQUS计算软件提供的用户单元子程序(UEL)接口编写了弹性Cosserat连续体三维20节点有限元程序,并分析了微悬臂梁自由端的挠度问题和微杆扭转问题。通过与基于经典连续体理论的解析解及有限元数值计算结果进行比较,表明所发展的三维Cosserat连续体有限元能有效地模拟微结构尺寸相关效应问题,即随着微结构尺寸与材料内部长度参数的接近,基于Cosserat连续体有限元分析得到的微梁的挠度以及微杆的转角与经典连续体的解析解及有限元解相比越来越小;反之,Cosserat连续体有限元的计算结果与经典连续体的解析解及有限元数值解较为一致。 展开更多
关键词 cosserat连续体模型 三维有限元 尺寸效应 ABAQUS
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Biot-Cosserat连续体-离散颗粒集合体模型的非饱和土连接尺度方法 被引量：3
14
作者 万柯 李锡夔 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期297-303,共7页
耦合了非饱和多孔多相介质有限元模型和颗粒介质离散元(DEM)模型,提出了以宏、细观尺度分别耦合Biot-Cosserat连续体模型和离散颗粒集合体模型的连接尺度方法来分析非饱和含液颗粒材料的力学渗流耦合问题。根据被动空气压力假定和对空... 耦合了非饱和多孔多相介质有限元模型和颗粒介质离散元(DEM)模型,提出了以宏、细观尺度分别耦合Biot-Cosserat连续体模型和离散颗粒集合体模型的连接尺度方法来分析非饱和含液颗粒材料的力学渗流耦合问题。根据被动空气压力假定和对空间离散孔隙水质量守恒方程的约化,从非饱和土有限元控制方程的基本未知量中消去了孔隙水压力,而将其取作有限元积分点上定义取值的内状态变量,进而建立了节点未知量仅包含固相线位移和转角的非饱和Cosserat多孔连续体约化有限元数值模型。基于连接尺度方法(BSM)宏、细观尺度数值过程的解耦计算的特点,对宏、细观两尺度数值模型的时域积分分别采用隐式Newmark方法和显式中心差分法,且取不同时间步长以提高计算效率。与全域采用DEM的精细分析方法相比,本文BSM在保证计算精度的前提下可大幅节省计算时间。在不考虑湿化效应的边坡稳定算例中,在得到类似计算精度条件下它比全域采用DEM节省计算时间高达86.65%。二维边坡稳定算例结果验证了本文连接尺度方法的有效性,以及在揭示含液颗粒结构细观破坏机理上的优点。数值算例结果显示,边坡承载能力因降雨大幅下降约50%,这表明本文发展的计及伴随湿化过程的颗粒材料结构中饱和度及吸力分布演变及其对结构破坏失效影响的非饱和颗粒材料多尺度计算模型是很有必要的。 展开更多
关键词 非饱和土 多孔多相介质 多尺度 cosserat连续体 离散单元法
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基于Cosserat连续体理论的粉末高温合金弹塑性损伤分析 被引量：1
15
作者 张成成 杨东生 +1 位作者 任远 张盛 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2015年第8期821-832,共12页
回顾了航空发动机涡轮盘粉末高温合金材料的发展及研究方法,基于Cosserat连续体理论,建立了粉末高温合金材料的弹塑性损伤模型,可通过特征长度考虑材料的微结构特征,并在模拟软化问题时消除局部化带的网格依赖性.在软化问题中,经典弹塑... 回顾了航空发动机涡轮盘粉末高温合金材料的发展及研究方法,基于Cosserat连续体理论,建立了粉末高温合金材料的弹塑性损伤模型,可通过特征长度考虑材料的微结构特征,并在模拟软化问题时消除局部化带的网格依赖性.在软化问题中,经典弹塑性理论在计算时需要较多迭代,有时甚至不能收敛.该文基于参变量变分原理,把原非线性问题转化为互补问题来求解,可大大提高求解效率和收敛性.最后通过数值算例验证了本文提出方法的有效性. 展开更多
关键词 弹塑性损伤 微结构特征 cosserat连续体理论 参变量变分原理
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基于Cosserat连续体理论的微纳米螺旋结构轴向负载力做功研究 被引量：1
16
作者 顾正法 尤嘉 戴璐 《苏州科技大学学报（自然科学版）》 2022年第3期37-44,共8页
微纳米螺旋结构形状独特,并具有超弹性、压阻压电特性,在微纳米机电系统(MEMS/NEMS)中应用广泛。文章基于Cosserat连续体理论建立了一套模型,定量研究了微纳米螺旋轴向负载力做功的问题。通过对比圆形横截面螺旋、矩形横截面法线螺旋和... 微纳米螺旋结构形状独特,并具有超弹性、压阻压电特性,在微纳米机电系统(MEMS/NEMS)中应用广泛。文章基于Cosserat连续体理论建立了一套模型,定量研究了微纳米螺旋轴向负载力做功的问题。通过对比圆形横截面螺旋、矩形横截面法线螺旋和矩形横截面副法线螺旋这三种结构的负载力及其做功值等物理量,得到研究结果为:拉伸端不可自由旋转的条件下,相同应变时,矩形横截面法线螺旋负载力做功值最大,机械性质最好。 展开更多
关键词 cosserat连续体理论 微纳米螺旋 负载力做功 机械性质
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中空连续体机械臂的设计与主从任务转换避障控制
17
作者 万淑敏 孙长超 +2 位作者 袁培康 常乐 康荣杰 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS 北大核心 2025年第1期24-35,共12页
连续体机械臂具有优良的弯曲性能和柔顺灵活性,表现出了独特的环境适应性和人机交互安全性,在微创手术、灾后救援、狭窄空间检修等非结构化环境及家庭服务领域具有广阔的应用前景.然而,连续体机械臂的中央脊椎骨占据其内部空间,模块单... 连续体机械臂具有优良的弯曲性能和柔顺灵活性,表现出了独特的环境适应性和人机交互安全性,在微创手术、灾后救援、狭窄空间检修等非结构化环境及家庭服务领域具有广阔的应用前景.然而,连续体机械臂的中央脊椎骨占据其内部空间,模块单元冗余且运动耦合导致避障运动困难等问题妨碍了其在实际场景中的应用.针对以上问题,设计了内部中空的丝驱动连续体机械臂,为末端执行器的电液气管线留置出了充足的物理空间,并通过鲍登管在结构上实现了模块单元间的运动解耦;考虑丝驱动连续体机械臂的弯曲特性,建立了解耦后的简化运动学模型和运动学闭环控制算法;构造了评估空间障碍物与连续体机械臂最短距离的计算方法;在传统变构型避障运动控制的基础上,提出了基于主从任务转换的避障控制算法,能够在末端轨迹跟踪约束下,实现对障碍的躲避,同时也可暂时舍弃对给定末端轨迹的跟踪以躲避位于末端运动轨迹附近的障碍物.仿真和实验结果表明:所设计的连续体机械臂具有良好的运动能力,轨迹跟踪控制的末端位置平均误差为2.510 mm,仅为连续体机械臂长度的0.32%;提出的主从任务转换避障控制算法有效,能够准确评估末端运动与避障运动的优先级,相关研究工作为连续体机械臂的设计和运动控制提供了新的参考和思路. 展开更多
关键词 连续体机械臂 解耦 避障 主从任务转换
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连续体机器人通用实验平台的设计与应用
18
作者 杜付鑫 崔维一 +1 位作者 程天宇 张钢 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第2期37-43,共7页
现有的连续体机器人实验平台存在通用性差、功能单一和成本高昂等问题,通用平台的设计与应用可以提升实验室科研水平和教育质量。该研究设计了一款新型连续体机器人通用实验平台,具有高精度、模块化、功能多样、易于推广的特点;通过模... 现有的连续体机器人实验平台存在通用性差、功能单一和成本高昂等问题,通用平台的设计与应用可以提升实验室科研水平和教育质量。该研究设计了一款新型连续体机器人通用实验平台,具有高精度、模块化、功能多样、易于推广的特点;通过模块的组合可以实现对多段不同直径线驱动连续体的驱动;通过构建线长模型获取连续体机器人的控制参量,建立双段连续体机器人的正运动学模型;设计了一组测量连续体弯曲角度的实验,实验结果表明连续体的弯曲特性和实验平台的性能良好。连续体机器人通用实验平台的引入对提升实验室科研水平和教学质量具有重要意义,将推动连续体机器人的研究不断进步。 展开更多
关键词 连续体机器人 通用实验平台 模块化 正运动学 实验室发展
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深部碎裂岩体巷道变形破坏机制与支护效应连续-非连续分析
19
作者 张世瑞 江权 +3 位作者 邱士利 周小平 寇永渊 刘建坡 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第1期82-93,共12页
金川二矿深部碎裂岩体具有“岩块强度高,岩体强度低”的显著特点,巷道围岩具有显著的大变形特征,导致喷锚网或衬砌等支护结构破坏频繁,严重威胁采矿生产安全。以该矿深部巷道现场工程为背景,首先,通过现场调查和实测确定该矿深部巷道围... 金川二矿深部碎裂岩体具有“岩块强度高,岩体强度低”的显著特点,巷道围岩具有显著的大变形特征,导致喷锚网或衬砌等支护结构破坏频繁,严重威胁采矿生产安全。以该矿深部巷道现场工程为背景,首先,通过现场调查和实测确定该矿深部巷道围岩具有典型层状、碎裂状和复合结构特征,冒落和底臌为典型的破坏形式;其次,结合室内试验和现场监测数据,基于连续-非连续数值模拟分析方法 (FDEM)提出一种可破Voronoi块体模型和离散裂隙网络模型模拟巷道开挖过程,捕获围岩损伤破裂特征;最后,结合实体单元和锚杆单元模拟支护结构响应,探讨深部碎裂岩体变形破坏机制和支护效应。研究结果表明,结构面间距和倾角显著影响应力释放区的位置和压力拱的形成,导致围岩变形各向异性和破裂非均匀性;锚杆、混凝土喷层+锚杆及U型钢拱架+锚杆3种支护结构对于限制围岩变形具有显著差异性,加入锚杆和衬砌能有效抑制冒落区,限制顶拱位移,但不能有效抑制底板隆起;超前注浆、加长锚杆和钢拱架是控制深部碎裂岩体巷道大变形的重要措施。研究结果可为深部碎裂岩体巷道变形控制与支护设计提供理论参考。 展开更多
关键词 碎裂岩体 大变形 深部巷道 连续-非连续分析 支护方式
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连续性肾脏替代治疗体外循环寿命风险评估工具的研究进展
20
作者 宋昱莹 杨叶 +3 位作者 张馨尹 邓德川 李莉莉 姚惠萍 《护理研究》 北大核心 2025年第2期348-352,共5页
对连续性肾脏替代治疗(CRRT)体外循环寿命的研究现状、压力对CRRT体外循环寿命的影响、CRRT体外循环寿命风险评估工具进行综述,以期为我国临床护理人员早期识别高危人群并实施干预措施提供参考。
关键词 连续性肾脏替代治疗 体外循环寿命 凝血 风险评估 护理 综述
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