| 摘要 | 第10-12页 |
| Abstract | 第12-14页 |
| 1 绪论 | 第15-24页 |
| 1.1 引言 | 第15-16页 |
| 1.2 颗粒离散元法的研究现状 | 第16-22页 |
| 1.2.1 颗粒离散元法的基本思想及应用特点 | 第16-17页 |
| 1.2.2 颗粒离散元仿真技术的研究进展 | 第17-19页 |
| 1.2.3 颗粒离散元仿真应用领域的扩展 | 第19-22页 |
| 1.3 本文研究背景与研究内容 | 第22-24页 |
| 1.3.1 本文研究背景及意义 | 第22页 |
| 1.3.2 本文研究内容 | 第22-24页 |
| 2 离散元仿真中颗粒与结构边界的表达及关联问题 | 第24-38页 |
| 2.1 引言 | 第24-25页 |
| 2.2 颗粒离散元仿真的一般流程及数学模型分析 | 第25-28页 |
| 2.2.1 颗粒离散元仿真的一般流程 | 第25-26页 |
| 2.2.2 颗粒离散元仿真的数学模型分析 | 第26-28页 |
| 2.3 非球形颗粒与复杂结构边界的表达及关联问题 | 第28-36页 |
| 2.3.1 非球形颗粒的几何形状表达及其接触检测问题 | 第28-30页 |
| 2.3.2 复杂结构边界几何形状表达的技术问题 | 第30-31页 |
| 2.3.3 非球形颗粒与复杂结构边界间的接触检测问题 | 第31-32页 |
| 2.3.4 数据结构、运动更新及运动实现 | 第32-36页 |
| 2.4 本章小结 | 第36-38页 |
| 3 非球形颗粒的几何形状表达及其接触检测算法的分析与研究 | 第38-60页 |
| 3.1 引言 | 第38页 |
| 3.2 非球形颗粒的几何形状表达方法 | 第38-42页 |
| 3.2.1 单颗粒的几何形状表达方法 | 第39-40页 |
| 3.2.2 多球颗粒的几何形状表达方法 | 第40-41页 |
| 3.2.3 颗粒离散元仿真中非球形颗粒几何形状表达方法的分析 | 第41页 |
| 3.2.4 一种使用包络球的多球颗粒几何形状表达方法 | 第41-42页 |
| 3.3 多球颗粒-多球颗粒间的两层网格搜索接触检测算法 | 第42-49页 |
| 3.3.1 全局空间与局部空间 | 第42-43页 |
| 3.3.2 网格尺寸的选择 | 第43-44页 |
| 3.3.3 多球颗粒-多球颗粒间的两层网格搜索 | 第44-48页 |
| 3.3.4 算法的实现 | 第48-49页 |
| 3.4 多球颗粒-多球颗粒间的两层网格搜索接触检测算法的空间复杂度与时间复杂度 | 第49-54页 |
| 3.4.1 多球颗粒-多球颗粒间的两层网格搜索接触检测算法的空间复杂度 | 第49-50页 |
| 3.4.2 多球颗粒-多球颗粒间的两层网格搜索接触检测算法的时间复杂度 | 第50-51页 |
| 3.4.3 空间复杂度与时间复杂度的比较 | 第51-54页 |
| 3.5 算例分析 | 第54-59页 |
| 3.5.1 实验描述 | 第54-56页 |
| 3.5.2 调整单个多球颗粒中单元球数量的数值实验 | 第56-57页 |
| 3.5.3 调整胶囊形多球颗粒长宽比的数值实验 | 第57-58页 |
| 3.5.4 调整胶囊形多球颗粒数量的数值实验 | 第58-59页 |
| 3.6 本章小结 | 第59-60页 |
| 4 复杂结构边界的几何形状表达方法及连接边界上缝隙/凸起的处理 | 第60-91页 |
| 4.1 引言 | 第60-61页 |
| 4.2 结构边界的几何形状表达方法 | 第61-66页 |
| 4.2.1 规则形状结构边界表达方法的分析 | 第61-63页 |
| 4.2.2 非规则形状结构边界表达方法的分析 | 第63-64页 |
| 4.2.3 组合数学方程与三角网格的复杂结构边界表达方法 | 第64-66页 |
| 4.3 规则形状与非规则形状间的连接边界上缝隙/凸起对接触检测的影响 | 第66-68页 |
| 4.4 规则形状与非规则形状间的连接边界上缝隙/凸起的处理 | 第68-78页 |
| 4.4.1 连接边界上缝隙/凸起的识别 | 第68-71页 |
| 4.4.2 连接边界上缝隙/凸起的表示 | 第71-76页 |
| 4.4.3 连接边界上缝隙/凸起的处理方案 | 第76-78页 |
| 4.5 复杂结构边界中非规则形状的三角网格划分 | 第78-79页 |
| 4.6 算例分析 | 第79-89页 |
| 4.6.1 规则形状与非规则形状间的端面连接对应的数值实验 | 第79-85页 |
| 4.6.2 规则形状与非规则形状间的回转面连接对应的数值实验 | 第85-89页 |
| 4.7 本章小结 | 第89-91页 |
| 5 非球形颗粒-复杂结构边界间的接触检测算法的研究与实现 | 第91-110页 |
| 5.1 引言 | 第91页 |
| 5.2 非球形颗粒-复杂结构边界间的两层网格搜索接触检测算法 | 第91-101页 |
| 5.2.1 多球颗粒-规则形状间的两层网格搜索 | 第92-96页 |
| 5.2.2 多球颗粒-非规则形状间的两层网格搜索 | 第96-101页 |
| 5.3 接触检测中规则形状与非规则形状间的连接边界上缝隙或凸起的处理 | 第101-102页 |
| 5.4 算法的实现 | 第102-103页 |
| 5.5 算例分析 | 第103-109页 |
| 5.5.1 实验描述 | 第103-106页 |
| 5.5.2 调整胶囊形多球颗粒数量的数值实验 | 第106-107页 |
| 5.5.3 调整胶囊形多球颗粒长宽比的数值实验 | 第107-108页 |
| 5.5.4 调整初始边界边尺寸的数值实验 | 第108-109页 |
| 5.6 本章小结 | 第109-110页 |
| 6 挖掘机铲斗中的颗粒离散元仿真分析与设计实例 | 第110-133页 |
| 6.1 引言 | 第110-111页 |
| 6.2 挖掘机铲斗仿真条件设置 | 第111-115页 |
| 6.2.1 铲斗工作参数 | 第111-112页 |
| 6.2.2 颗粒几何形状 | 第112-113页 |
| 6.2.3 铲斗几何结构参数 | 第113-115页 |
| 6.2.4 材料参数 | 第115页 |
| 6.3 挖掘机铲斗工作参数的仿真实验结果与分析 | 第115-121页 |
| 6.3.1 切屑厚度的仿真实验结果与分析 | 第115-119页 |
| 6.3.2 挖掘速度的仿真实验结果与分析 | 第119-121页 |
| 6.4 颗粒几何形状的影响分析 | 第121-125页 |
| 6.4.1 颗粒几何形状对颗粒速度矢量分布的影响 | 第121-123页 |
| 6.4.2 颗粒几何形状对铲斗填充量与碰撞能量消耗的影响 | 第123-124页 |
| 6.4.3 颗粒几何形状对铲斗结构边界上的载荷分布的影响 | 第124-125页 |
| 6.5 挖掘机铲斗几何结构参数的仿真分析与设计 | 第125-132页 |
| 6.5.1 铲斗斗底圆弧半径的仿真分析 | 第125-127页 |
| 6.5.2 铲斗张角的仿真分析 | 第127-130页 |
| 6.5.3 铲斗几何结构参数的设计及优化 | 第130-132页 |
| 6.6 本章小结 | 第132-133页 |
| 7 总结与展望 | 第133-135页 |
| 7.1 全文总结 | 第133-134页 |
| 7.2 研究展望 | 第134-135页 |
| 参考文献 | 第135-145页 |
| 附录1 攻博期间参与的研究课题 | 第145-146页 |
| 附录2 攻博期间取得的研究成果 | 第146-148页 |
| 致谢 | 第148页 |
