| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-36页 |
| ·研究背景和意义 | 第12-14页 |
| ·盾构掘进技术发展现状 | 第14-16页 |
| ·盾构掘进性能及其数值模拟研究的发展现状 | 第16-31页 |
| ·盾构掘进性能的研究对象及研究方法 | 第16-22页 |
| ·盾构掘进过程数值模拟研究现状 | 第22-27页 |
| ·刀盘切削土体过程数值模拟研究现状 | 第27-31页 |
| ·大规模并行数值模拟方法简述 | 第31-33页 |
| ·本文课题来源和主要研究内容 | 第33-36页 |
| ·课题来源 | 第33页 |
| ·主要研究内容 | 第33-36页 |
| 第二章 盾构稳态掘进过程数值模拟方法及应用 | 第36-63页 |
| ·引言 | 第36页 |
| ·盾构及地层相互作用机理分析 | 第36-38页 |
| ·地层隆沉机理分析 | 第36-37页 |
| ·盾构掘进姿态稳定性分析 | 第37-38页 |
| ·盾构稳态掘进数值模拟方法及理论 | 第38-50页 |
| ·刚度迁移法 | 第38-39页 |
| ·弹塑性土体本构 | 第39页 |
| ·地应力场初始化方法 | 第39-40页 |
| ·盾构与土体自适应接触算法 | 第40-41页 |
| ·多点约束（MPC）建模方法 | 第41-43页 |
| ·盾构掘进离散方法 | 第43-44页 |
| ·机身坡度及刀盘超挖模拟 | 第44-45页 |
| ·开挖面泥水压力模拟 | 第45页 |
| ·刀盘切削作用模拟 | 第45页 |
| ·注浆材料时空变化特性模拟 | 第45-46页 |
| ·拖车移动载荷加载 | 第46页 |
| ·盾构推进力模拟 | 第46-47页 |
| ·有限元模型及边界荷载施加 | 第47-50页 |
| ·南京长江隧道工程应用 | 第50-62页 |
| ·工程计算参数 | 第51-55页 |
| ·模型建模及边界条件 | 第55-57页 |
| ·结果分析 | 第57-62页 |
| ·本章小结 | 第62-63页 |
| 第三章 盾构刀盘切削土体动态数值模拟方法及应用 | 第63-102页 |
| ·引言 | 第63页 |
| ·盾构刀盘与刀具 | 第63-68页 |
| ·盾构机工作原理 | 第63-65页 |
| ·刀盘与刀具 | 第65-67页 |
| ·刀盘切削特点 | 第67-68页 |
| ·基于ALE 方法的刀盘切削土体动态数值模拟方法 | 第68-85页 |
| ·动态显式时间积分算法 | 第68-71页 |
| ·ALE 理论方法 | 第71-72页 |
| ·动态耦合接触算法 | 第72-78页 |
| ·非线性土体本构模型 | 第78-80页 |
| ·地层模型缩减及应力初始化 | 第80-81页 |
| ·多尺度网格精细度确定 | 第81-83页 |
| ·刀盘切削土体的数值模拟方案 | 第83-85页 |
| ·大型盾构模型试验应用 | 第85-100页 |
| ·工程概况 | 第85-86页 |
| ·物理模型试验平台介绍 | 第86-89页 |
| ·试验工况及参数 | 第89-90页 |
| ·模型建模及边界条件 | 第90-94页 |
| ·结果分析及方法验证 | 第94-100页 |
| ·本章小结 | 第100-102页 |
| 第四章 盾构稳态掘进与动态切削的联合模拟方法及应用 | 第102-117页 |
| ·引言 | 第102页 |
| ·盾构稳态掘进及动态切削的联合数值模拟方法 | 第102-104页 |
| ·子模型方法的应用 | 第102-103页 |
| ·联合数值模拟方案 | 第103-104页 |
| ·上海崇明越江隧道工程应用 | 第104-116页 |
| ·工程计算参数 | 第105-106页 |
| ·模型建模及边界条件 | 第106-111页 |
| ·结果分析及方法验证 | 第111-116页 |
| ·本章小结 | 第116-117页 |
| 第五章 并行计算技术及其应用 | 第117-132页 |
| ·引言 | 第117-118页 |
| ·并行计算环境 | 第118-121页 |
| ·并行计算环境的发展 | 第118-120页 |
| ·曙光4000A 超级计算机 | 第120-121页 |
| ·盾构稳态掘进过程数值模拟的并行计算 | 第121-126页 |
| ·并行数值计算方法 | 第122-123页 |
| ·并行计算效率分析 | 第123-126页 |
| ·盾构刀盘切削土体动态数值模拟的并行计算 | 第126-130页 |
| ·RCB 并行分区方法 | 第126-129页 |
| ·并行计算效率分析 | 第129-130页 |
| ·本章小结 | 第130-132页 |
| 第六章 结论与展望 | 第132-136页 |
| ·工作总结 | 第132-133页 |
| ·主要创新点 | 第133-134页 |
| ·研究展望 | 第134-136页 |
| 参考文献 | 第136-144页 |
| 致谢 | 第144-145页 |
| 攻读博士学位期间完成论文及参与课题情况 | 第145-146页 |