具体描述
《离散单元法及其在EDEM上的实践》介绍了离散单元法的基本理论和方法，离散单元法工程应用软件EDEM及其使用方法，同时还介绍了基于EDEM的工业应用实例。主要内容有：离散单元法的研究现状及发展趋势，离散单元法的基本理论，EDEM概述及基本操作和EDEM在工业中的应用。《离散单元法及其在EDEM上的实践》将离散单元法基础理论、国际通用离散单元法工具软件及工程应用实例密切结合，通过应用实例使读者掌握离散单元法的实质内容及EDEM工程应用技巧。
《离散单元法及其在EDEM上的实践》可作为高等院校高年级本科生或研究生学习离散单元法和EDEM的教材或教学参考书，也可作为企业或研究机构的科技工作者使用EDEM的参考书。
离散元法及其在岩土工程模拟中的应用 本书全面深入地探讨了离散元法（DEM），重点阐述了其理论基础、数值实现方法以及在复杂岩土工程问题中的广泛应用。全书结构严谨，内容详实，旨在为岩土工程、土木工程、材料科学以及相关领域的研究人员、工程师和高年级学生提供一本既具理论深度又富于实践指导的参考著作。 第一部分：离散元法基础理论 本书首先系统地介绍了离散元法的基本概念和发展历程。离散元法作为一种强大的数值模拟工具，其核心思想是将连续体材料视为由离散的、相互作用的单元体（颗粒、块体）组成，通过追踪这些单元体在接触力驱动下的运动和变形来模拟宏观材料的行为。 1. 颗粒动力学与接触模型： 详细阐述了颗粒动力学的基本原理，包括牛顿第二定律在离散单元上的应用。重点讲解了颗粒间的接触检测算法（如基于边界框或最小包围球的方法），以及接触力模型的选择。书中对比分析了经典的粘结模型、库仑摩擦模型、赫兹-Mindlin接触模型等，并探讨了如何根据材料特性（如颗粒的粘性、塑性、黏聚力）来选择和标定合适的接触本构关系。 2. 离散元方程的求解： 深入剖析了时间积分算法在DEM中的应用。详细介绍了显式时间积分方法（如中心差分法）的稳定性和精度要求，讨论了时间步长的选择准则，这对于保证模拟的稳定性和计算效率至关重要。对于大系统模拟，书中还涉及了并行计算和高效数据结构的应用策略。 3. 颗粒形状与配位分析： 认识到颗粒形状对岩土材料宏观力学行为的显著影响，本书专门开辟章节讨论如何处理非球形颗粒，包括使用多面体单元、粘连球（Clumped Spheres）方法以及基于数字图像处理的反演技术来重建真实颗粒形态。同时，对颗粒配位数、孔隙度等微观结构参数在DEM中的表征和演化进行了深入的分析。 第二部分：先进的离散元模型与扩展 为了模拟更复杂的现实工程问题，本书拓展至先进的DEM模型和耦合技术。 1. 考虑内部结构与微观机制： 探讨了如何将材料内部的损伤、裂隙萌生与扩展纳入DEM框架。详细介绍了键合（Bonded Particle Model, BPM）理论及其在模拟岩石和混凝土破碎过程中的应用。通过对键合单元的引入和去除，可以精确模拟材料的应力-应变全过程，包括屈服、损伤和最终的破坏模式。 2. 复杂流体与固体的耦合： 针对土体、泥石流等地质灾害，本书详述了固-液耦合的离散元方法（DEM-CFD耦合）。阐述了如何通过动量交换项将流体动力学方程（如Navier-Stokes方程）与颗粒的运动方程耦合起来，实现对饱和或非饱和土体中孔隙水压力的计算和流固相互作用的模拟。 3. DEM与有限元法的耦合（DEM-FEM）： 讨论了如何结合DEM的微观优势和FEM处理复杂边界条件的优势。重点分析了两种主要的耦合策略：基于界面力的耦合和基于区域重叠的耦合，这些方法是模拟复杂结构（如锚杆、隧道衬砌与围岩的相互作用）的关键技术。 第三部分：离散元法在岩土工程中的应用实践 本部分是全书的实践核心，通过大量工程案例展示了DEM解决实际岩土工程挑战的能力。 1. 颗粒材料的本构关系标定： 提供了详尽的实验-模拟闭环流程。指导读者如何利用标准室内试验数据（如单轴压缩、三轴剪切、直剪试验）对DEM模型中的接触参数（如法向刚度、摩擦系数、粘聚力等）进行系统、有效的反演和标定，确保模拟结果的可靠性。 2. 边坡稳定性与动力响应分析： 深入研究了离散元法在分析复杂地质体边坡稳定性中的应用。重点模拟了边坡失稳过程中的颗粒运动轨迹、应力集中区域以及破坏模式的演化。在动力学方面，本书展示了DEM如何模拟地震荷载下松散堆积体的动力响应、液化现象以及土体动力破坏的机理。 3. 隧道开挖与支护相互作用： 以隧道工程为例，详细演示了如何使用DEM模拟复杂的开挖过程和支护结构的安装。分析了支护结构受力状态、围岩的应力释放和二次支护的优化设计。尤其关注了对不规则围岩体中节理和裂隙网络对开挖影响的模拟。 4. 地质灾害模拟： 覆盖了泥石流、滑坡和碎石流等灾害的数值模拟。通过建立考虑颗粒级配和水土耦合的DEM模型，可以预测灾害的传播路径、速度剖面以及堆积体的形成过程，为防灾减灾工程提供科学依据。 5. 桩基础与地基承载力： 探讨了DEM在分析桩-土相互作用（如摩擦桩的极限承载力、桩周土的应力应变场）中的优势。通过模拟桩的沉降和破坏过程，可以更精确地理解桩侧摩阻力的来源和土体的塑性流动机制。 附录与软件接口 本书最后附带了关于离散元软件操作和后处理技术的实用指南。内容涵盖了常用的DEM软件的建模流程、结果可视化技术（如应力云图、颗粒位移矢量图、孔隙度分布图的绘制），以及如何利用编程接口（如Python或MATLAB脚本）进行参数批处理和自动化分析，帮助读者快速掌握将理论知识转化为实际工程解决方案的能力。 全书理论与实践紧密结合，语言精准，图例丰富，是岩土工程领域进行数值模拟研究的必备参考书。
作者简介
目录信息
第1章 绪论 1.1 离散单元法简介 1.2 离散单元法的发展概况 1.2.1 国外发展状况 1.2.2 国内发展状况 1.3 离散单元法的发展趋势 1.3.1 离散单元法基础理论 1.3.2 并行计算方法 1.3.3 多尺度和多学科的发展 1.3.4 离散单元法软件的发展 1.3.5 同其他算法的融合 1.4 离散单元法工程应用软件EDEM 1.4.1 EDEM的功能特点 1.4.2 EDEM的应用范围第2章 离散单元法的基础理论 2.1 散体物料的基本概念 2.1.1 颗粒物料与颗粒流 2.1.2 力链 2.1.3 孔隙率与孔隙比 2.1.4 物料的湿度 2.1.5 堆积角 2.1.6 流动性 2.1.7 磨损性与磨琢性 2.1.8 黏结性与冻结性 2.2 颗粒接触理论 2.2.1 模型假设 2.2.2 颗粒单元的属性 2.2.3 接触模型 2.3 软球模型和硬球模型 2.3.1 软球模型 2.3.2 硬球模型 2.3.3 软球模型和硬球模型对比 2.4 热传递理论 2.4.1 热对流 2.4.2 热传导 2.4.3 热辐射 2.4.4 温度更新 2.5 离散单元法的求解过程 2.5.1 颗粒接触的搜索 2.5.2 基于硬球模型的离散单元法 2.5.3 基于软球模型的离散单元法 2.5.4 时间步长的确定第3章 EDEM的基本应用 3.1 EDEM基础 3.1.1 EDEM用户界面 3.1.2 EDEM文件类型 3.1.3 单位制的选择 3.2 前处理器 3.2.1 全局设置子面板 3.2.2 粒子系统子面板 3.2.3 几何体子面板 3.2.4 粒子工厂子面板 3.3 求解器 3.4 后处理工具模块 3.4.1 模型子面板 3.4.2 颜色设置子面板 3.4.3 方格设置子面板 3.4.4 剖切设置子面板 3.4.5 工具子面板 3.4.6 仿真图像及影像文件保存功能 3.4.7 数据输出功能 3.4.8 图表生成功能第4章 EDEM操作实例 4.1 螺旋输送机输送物料的仿真 4.1.1 EDEM Creator：创建模型 4.1.2 EDEM Simulator：设置仿真参数进行仿真 4.1.3 EDEM Analyst：分析仿真结果 4.2 颗粒热传导仿真 4.2.1 EDEM Creator：建立模型 4.2.2 EDEM Simulator：运行仿真 4.2.3 EDEM Analyst：结果分析 4.3 自定义接触模型仿真 4.3.1 创建新的粘连模型 4.3.2 采用新的粘连模型 4.3.3 EDEM Analyst：分析仿真结果 4.4 自定义颗粒的仿真_ 4.4.1 EDEM Creator：建立模型 4.4.2 EDEM Simulatot：运行仿真 4.4.3 EDEM Analyst：分析仿真结果 4.5 球磨机物料破碎仿真 4.5.1 EDEM Creator：创建模型 4.5.2 EDEM Simulator：运行仿真 4.5.3 EDEM Analyst：分析仿真结果 4.6 耦合FLUENT的欧拉法仿真 4.6.1 在FLUENT软件中建立模型 4.6.2 设置EDEM面板并启动Creator 4.6.3 EDEM Creator：创建模型 4.6.4 EDEM Simulator求解器 4.6.5 Fluent：完成设置和仿真 4.6.6 EDEM Analyst：后处理 4.7 耦合Fluent用欧拉一拉格朗日法仿真 4.7.1 Fluent：建立模型 4.7.2 设置EDEM面板并启动Creator 4.7.3 EDEM Creator：建立模型 4.7.4 EDEM Simulator 4.7.5 Fluent：完成设置并进行仿真 4.8 EDEM与Eas y5耦合仿真 4.8.1 EDEM Creator：建立模型 4.8.2 Easy 5：建立模型 4.8.3 EDEM Simulator：运行仿真 4.8.4 EDEM Analyst：分析仿真结果
· · · · · · (收起)
· · · · · · (收起)
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 onlinetoolsland.com All Rights Reserved. 本本书屋 版权所有