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文档简介

基于离散单元法的简单结构静动力响应数值模拟研究开题报告一、研究背景结构的静动力响应是工程结构在受到外部负载时产生的响应。研究结构的静动力响应对于工程结构的优化设计、安全评估等具有重要意义。目前，工程工具包括有限元模拟和实验方法是研究结构静动力响应的常见手段，而离散单元法（DEM）则是近年来逐渐被重视的一种可行方法。DEM能够有效模拟颗粒型的物质系统（例如工程体系中的土、砂等）。它通过将物质系统离散成许多小块来求解体系内部的力学行为。由于DEM可以描述颗粒间接触力和自由运动，因此可以考虑颗粒体系静、动响应的模拟。本研究旨在基于DEM方法，实现一维结构模型的静动力响应数值模拟，以便研究该方法在工程应用中的实用性。二、研究内容和目标研究内容：1.了解现有的基于DEM方法的研究现状以及仿真软件；2.开展DEM方法基础理论研究，构建一维结构体系，并设计算法实现力学行为的计算；3.进行针对静动力响应的数值模拟；4.对数值模拟结果进行分析，得出研究结论。研究目标：1.实现基于DEM方法的一维结构体系的静动力响应数值模拟；2.探索DEM方法在工程应用中可行性，为工程实际应用提供基础理论支撑。三、研究方法1.文献资料法：查阅现有DEM方法的研究现状，了解最新技术发展趋势；2.基础理论研究法：通过学习DEM方法力学行为的数学模型，设计算法实现计算；3.数值模拟法：根据设计的算法，进行一维结构体系的静动力响应数值模拟；4.分析论证法：对数值模拟结果进行分析和论证，得出研究结论。四、预期结果通过DEM方法的数值模拟，实现一维结构体系的静动力响应仿真，并进行分析，得到相关数据，并在此基础上总结出DEM方法在工程应用中的实用性，对相关领域的发展和应用提供参考依据。五、研究工作计划1.第1-2周：文献资料查询与阅读，了解DEM方法基础理论；2.第3-4周：算法设计与数学模型建立，实现DEM方法力学行为的计算；3.第5-6周：进行数值模拟并记录数据；4.第7-8周：数据分析论证，并撰写研究报告；5.第9周：修改论文并准备答辩。六、参考文献1.Chen,J.F.,&Han,J.(2018).Reviewondiscreteelementmethodfordynamicanalysisofgeotechnicalproblems.Archivesofcivilandmechanicalengineering,18(4),1121-1132.2.Zhou,W.,Konietzky,H.,&Cao,Y.(2018).Implementationofatwo-dimensionaldiscreteelementmethodforsimulatinggranularmaterialanditsapplicationtomodelsyste

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