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交叉结构面对岩体力学特性的弱化效应 预览
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作者 刘佳明 孙少锐 +2 位作者 张中行 高林 苏运基 《中山大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期118-130,共13页
针对交叉结构面对裂隙岩体强度和变形性质的影响,采用颗粒流方法并结合参数校准过程,生成三组(S、SD和SN组)不同结构面组合的试样模型,并对试样模型进行了单轴压缩试验;研究了单轴压缩下交叉结构面的相互作用,以及其相互作用对试样强度... 针对交叉结构面对裂隙岩体强度和变形性质的影响,采用颗粒流方法并结合参数校准过程,生成三组(S、SD和SN组)不同结构面组合的试样模型,并对试样模型进行了单轴压缩试验;研究了单轴压缩下交叉结构面的相互作用,以及其相互作用对试样强度、变形和破坏过程的影响。研究表明:1)包含交叉结构面的试样的起裂强度和峰值强度均小于仅包含最不利结构面的单裂隙试样;2)随着轴向荷载增加,结构面交叉处出现显著的应力集中现象,进而促进微裂纹的发展;3)在相同荷载条件下,包含交叉结构面的试样中微裂纹数量明显多于仅包含最不利结构面的单裂隙试样;4)当试样中结构面的倾角在一定区间内时,交叉结构面对试样的破坏形式有明显的影响。 展开更多
关键词 颗粒方法 交叉结构面 裂隙岩体 弱化效应
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基于颗粒流方法的典型下蜀土边坡滑动过程分析
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作者 何振杰 孙少锐 +2 位作者 宋京雷 王亚山 李松洋 《水电能源科学》 北大核心 2019年第2期135-138,共4页
基于颗粒流方法,采用双轴模拟试验对下蜀土颗粒流模型细观参数进行标定,并利用细观参数对位于南京市挹江门街道旅游学校西侧山体的下蜀土滑坡进行数值模拟,研究滑坡变形破坏及滑动全过程。结果表明,滑坡最先在剪出口处发生变形,随后坡... 基于颗粒流方法,采用双轴模拟试验对下蜀土颗粒流模型细观参数进行标定,并利用细观参数对位于南京市挹江门街道旅游学校西侧山体的下蜀土滑坡进行数值模拟,研究滑坡变形破坏及滑动全过程。结果表明,滑坡最先在剪出口处发生变形,随后坡顶出现拉张裂隙并持续扩张,最终形成圆弧形滑面,为小型高速牵引式滑坡,滑坡土体停止滑动并最终在坡脚附近发生堆积。滑坡模型模拟的最终形态与实际滑坡形态相似,模拟滑距与实际滑距基本一致,结果较为可靠,可以对宁镇地区下蜀土滑坡破坏过程分析、划分致灾范围及工程治理提供依据。 展开更多
关键词 下蜀土边坡 颗粒方法 细观参数 数值模拟 滑动过程
岩石蠕变效应颗粒流模拟中弹簧与黏壶参数对变形特征的影响 预览
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作者 田佳杰 孙金山 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2019年第2期202-206,共5页
为研究岩石蠕变效应颗粒流数值模拟中岩石蠕变参数的取值方法,基于颗粒流理论,采用平面颗粒流程序(PFC^2D )以及由Maxwell模型和Kelvin模型串联而成的Burgers模型,开展了岩石试样在单轴压缩状态下蠕变模拟试验,采用控制变量法研究了Burg... 为研究岩石蠕变效应颗粒流数值模拟中岩石蠕变参数的取值方法,基于颗粒流理论,采用平面颗粒流程序(PFC^2D )以及由Maxwell模型和Kelvin模型串联而成的Burgers模型,开展了岩石试样在单轴压缩状态下蠕变模拟试验,采用控制变量法研究了Burgers模型中弹簧的弹性模量( Em、Ek)、黏壶的黏度系数(ηm、ηk)和摩擦因数(f)对岩石蠕变特性的影响。试验结果表明: Maxwell模型中黏壶的黏度系数ηm对岩石试样蠕变过程的影响不显著;ηk、Em、Ek和f主要影响岩石试样的瞬时蠕变值和初始蠕变阶段的蠕变速率。 展开更多
关键词 岩石 蠕变 颗粒方法 BURGERS模型 模型参数
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饱和砂土液化后大变形机制的离散元细观分析
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作者 魏星 张昭 +1 位作者 王刚 张建民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1596-1602,1625共8页
采用颗粒流软件模拟了饱和砂土在不排水条件下的循环剪切试验,研究了不同因素对液化的影响,并进一步分析了饱和砂土液化后宏观变形的基本规律。在此基础上,从孔隙分布角度解释了砂土液化后的大变形的细观物理机制。通过自编程序对颗粒... 采用颗粒流软件模拟了饱和砂土在不排水条件下的循环剪切试验,研究了不同因素对液化的影响,并进一步分析了饱和砂土液化后宏观变形的基本规律。在此基础上,从孔隙分布角度解释了砂土液化后的大变形的细观物理机制。通过自编程序对颗粒排列和孔隙分布的演化过程进行定量描述,给出孔隙率标准差作为液化后体积收缩势的度量,并研究了孔隙率标准差与液化后大变形的关系。离散元细观数值模拟再现了室内试验中的宏观现象,证实了室内试验中饱和砂土液化后的有限剪切大变形是客观真实的材料响应。土体体积收缩势的累积所导致的孔隙均匀化以及土颗粒间自由空隙增大正是饱和砂土液化后循环剪应变逐渐增大的细观机制。孔隙率标准差作为孔隙均匀化的量化指标,与循环剪应变各周次幅值有良好的相关性。 展开更多
关键词 颗粒方法 砂土液化 孔隙分布 液化后大变形
综合拉底、扩漏和出矿全过程的底部结构安全性颗粒流模拟技术研究 预览
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作者 贾明涛 史存丁 余传玉 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期25-31,共7页
为探明自然崩落法从拉底崩落至出矿全过程中底部结构节理连续扩展过程与破坏过程规律,采用PFC^2D软件,结合Roc Lab软件反演节理岩体参数,建立229 m×129 m的岩体扩大模型,对拉底崩落至出矿过程进行连续综合计算。研究结果表明:模拟... 为探明自然崩落法从拉底崩落至出矿全过程中底部结构节理连续扩展过程与破坏过程规律,采用PFC^2D软件,结合Roc Lab软件反演节理岩体参数,建立229 m×129 m的岩体扩大模型,对拉底崩落至出矿过程进行连续综合计算。研究结果表明:模拟结果及破坏现象与现场监测结果相近,建模与细观参数反演方法适用于该类岩体工程研究;裂纹扩展贯通导致岩体失稳破坏,破坏过程与裂纹扩展具有相对应的阶段特征,裂纹扩展分为崩落前稳定扩展期,崩落与聚矿槽开挖过程加速扩展期和后续持续扩展期;结构破坏分为蕴育过程,扰动失稳过程和宏观破坏过程;较大范围的宏观破坏主要在出矿阶段。该模拟方法与结果可为底部结构维护以及节理岩体长期稳定性研究提供参考。 展开更多
关键词 底部结构 节理扩展演化 破坏过程 颗粒方法 建模与参数反演
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砂岩单轴压缩破裂过程声发射特性颗粒流分析 被引量:1
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作者 章勤飞 刘泉声 +1 位作者 刘琪 张晓平 《矿业研究与开发》 北大核心 2018年第1期85-90,共6页
通过室内砂岩单轴压缩声发射监测试验,结合颗粒流数值模拟分析,研究了单轴压缩条件下砂岩力学特性、声发射特征的演变过程。研究表明:砂岩声发射峰值强度和峰值应力呈现一定的滞后性;砂岩在单轴压缩初始阶段拉伸破坏事件和剪切破坏... 通过室内砂岩单轴压缩声发射监测试验,结合颗粒流数值模拟分析,研究了单轴压缩条件下砂岩力学特性、声发射特征的演变过程。研究表明:砂岩声发射峰值强度和峰值应力呈现一定的滞后性;砂岩在单轴压缩初始阶段拉伸破坏事件和剪切破坏事件随机发生,继续加载则破坏事件具有一定的贯通方向性;宏观上看,试样表现出剪切破坏,在剪切面上下端发生部分拉伸破坏,试样部分剥落。此外,不同荷载阶段对应不同的声发射释放阶段,峰值强度后,声发射事件密集发生,且声发射累积数高于峰值强度前。离散元模拟试验结果与室内声发射试验结果基本一致,验证了颗粒流模型表征砂岩声发射特性的可靠性。 展开更多
关键词 砂岩 单轴压缩 岩石破裂 声发射 颗粒方法
基于颗粒流方法的滑坡破坏机理与强度分析 预览
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作者 赵洲 魏江波 《西安科技大学学报》 北大核心 2018年第4期611-619,共9页
滑坡变形破坏机理与强度研究是滑坡风险评估的一项关键内容。针对颗粒流方法在滑坡变形破坏力学机理分析及滑坡强度定量化研究中存在的问题,以府谷县新府山滑坡为研究对象,采用野外调查、勘察、室内实验等方法,对新府山滑坡的工程地... 滑坡变形破坏机理与强度研究是滑坡风险评估的一项关键内容。针对颗粒流方法在滑坡变形破坏力学机理分析及滑坡强度定量化研究中存在的问题,以府谷县新府山滑坡为研究对象,采用野外调查、勘察、室内实验等方法,对新府山滑坡的工程地质特征进行了分析,在此基础上基于PFC 2D 数值方法构建了滑坡颗粒流数值模型,模拟了滑坡从变形失稳到运动终止的动态过程,从变形特征和力学特征2方面分别论述了滑坡的变形破坏机理,并选择速度、动能、冲击力指标对滑坡冲击破坏强度的变化特征进行了分析。结果表明,新府山滑坡的变形破坏机理表现为坡脚挤压—坡中牵引—坡顶拉张的力学过程;滑坡运动特征表现为破坏的突发性与堆积的缓慢性;以速度、动能指标为表征的滑坡强度在其破坏的初始阶段最高,然后逐渐变小;以冲击力指标为表征的滑坡强度随坡脚距的增加而呈指数衰减特征。研究结果与滑坡变形破坏实际特征基本吻合,研究结论可为新府山滑坡防治提供参考,研究方法可为单体滑坡冲击破坏强度定量及对承灾体易损性定量评价研究提供借鉴。 展开更多
关键词 地质资源与地质工程 新府山滑坡 颗粒方法 破坏机理 滑坡强度
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颗粒长短轴比对饱和砂土液化影响的离散元分析 预览
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作者 张昭 魏星 王刚 《路基工程》 2018年第5期40-44,共5页
运用基于离散元方法的颗粒流软件(PFC)进行了不同长短轴比颗粒组成的饱和砂土试样在不排水条件下的循环剪切试验模拟,研究了颗粒长短轴比对砂土液化的影响。结果表明:颗粒长短轴比通过影响砂土试样的接触数量,进而影响砂土的抗液... 运用基于离散元方法的颗粒流软件(PFC)进行了不同长短轴比颗粒组成的饱和砂土试样在不排水条件下的循环剪切试验模拟,研究了颗粒长短轴比对砂土液化的影响。结果表明:颗粒长短轴比通过影响砂土试样的接触数量,进而影响砂土的抗液化强度与液化前后应变幅值,并且这种影响具有区间效应,长短轴比值为1.6时颗粒接触数量最大,抗液化强度最高,剪应变幅值最小。 展开更多
关键词 颗粒方法 长短轴比 砂土液化 配位数 液化后大变形
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某多层结构堤基土体渗透变形机理模拟研究
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作者 张凤德 杨云超 +2 位作者 荣冠 张璐 李响 《水电能源科学》 北大核心 2018年第2期80-84,共5页
针对某多层结构堤基渗透稳定性问题,采用基于离散元理论的颗粒流方法,建立堤基概化颗粒模型并进行渗流模拟,研究多层结构堤基渗透变形发展过程及颗粒流失量、孔隙率等参数的变化规律。结果表明,对于上覆粘土,下部为级配不良中砂和级配... 针对某多层结构堤基渗透稳定性问题,采用基于离散元理论的颗粒流方法,建立堤基概化颗粒模型并进行渗流模拟,研究多层结构堤基渗透变形发展过程及颗粒流失量、孔隙率等参数的变化规律。结果表明,对于上覆粘土,下部为级配不良中砂和级配不良细砾的土层结构,发生渗透破坏时土体颗粒流失主发生在中砂层,渗漏通道表现为由渗流出口逐渐向上游发展,由于流失量持续增大,造成该土层逐渐被掏空并导致上覆粘土层塌陷破坏;细砾石层颗粒流失量较小且趋于稳定,不会演变为管涌破坏。 展开更多
关键词 颗粒方法 堤基 多层结构 渗透变形 管涌
盾构隧道施工对砂性地层的扰动及管片受荷特征 被引量:6
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作者 王俊 方勇 +1 位作者 何川 江英超 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期156-162,170共8页
以西安地铁土压平衡式盾构穿越砂性地层为背景,采用颗粒流(PFC2D)数值方法研究盾构施工对砂性地层的扰动情况,同时通过现场测试获取砂性地层下盾构隧道管片衬砌的荷载分布和内力特征。研究结果表明,相对于黄土等粘性地层而言,砂性地... 以西安地铁土压平衡式盾构穿越砂性地层为背景,采用颗粒流(PFC2D)数值方法研究盾构施工对砂性地层的扰动情况,同时通过现场测试获取砂性地层下盾构隧道管片衬砌的荷载分布和内力特征。研究结果表明,相对于黄土等粘性地层而言,砂性地层的颗粒性较为突出,盾构开挖引起的地层移动在空间分布上连续性较差,出现局部松动或欠密实区域。砂性地层透水性较好,孔隙水压力测试值与水头高度有很好的相关性,但土压力测试值要低于实际受力值。受各种施工荷载的影响,管片弯矩和轴力在盾尾脱环阶段波动较大,随着盾构的推进,盾尾注浆等施工荷载对结构受力的影响减小,当脱出盾尾10~15环后,管片内力逐渐稳定。研究成果可为砂性地层土压平衡盾构隧道的设计与施工提供参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 砂性地层 扰动 颗粒方法 现场测试
基于离散元方法的花岗岩单轴压缩破裂过程的声发射特性 预览 被引量:9
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作者 刘洪磊 王培涛 +3 位作者 杨天鸿 徐涛 于庆磊 夏冬 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1790-1795,共6页
结合花岗岩单轴压缩下声发射特性室内试验,采用颗粒流数值模拟试验,对加载过程中声发射特性进行了监测,探讨了单轴压缩下的荷载大小与声发射累积数的变化关系,分析了峰值强度前割线模量的变化规律。研究结果发现:加载过程中,试件内部最... 结合花岗岩单轴压缩下声发射特性室内试验,采用颗粒流数值模拟试验,对加载过程中声发射特性进行了监测,探讨了单轴压缩下的荷载大小与声发射累积数的变化关系,分析了峰值强度前割线模量的变化规律。研究结果发现:加载过程中,试件内部最早出现剪切裂纹,随着颗粒单元内部应力增加,逐渐出现拉伸裂纹;单轴压缩不同荷载阶段对应了4个不同的声发射释放阶段,峰值强度后期出现大量振铃,且累积数较峰值强度前的累积数高;试件的弹性模量变化幅度随模拟时间步增大而逐渐降低,于某特定值浮动。研究成果可为岩石声发射特征研究提供参考。 展开更多
关键词 单轴压缩 破坏机制 声发射 颗粒方法
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在不同顶板厚度下采空区安全开采跨度确定方法及应用 预览 被引量:1
12
作者 倪勇 王述红 昝世明 《水利与建筑工程学报》 2015年第5期31-35,140共6页
为了确定在不同顶板厚度下采空区的安全开采跨度,根据弹性力学知识简化采空区顶板模型,推导出了顶板挠度与荷载、厚度、跨度等参数之间的关系式,基于颗粒流方法提出了采空区在不同顶板厚度下安全开采跨度的确定方法,结合内蒙古灰窑口采... 为了确定在不同顶板厚度下采空区的安全开采跨度,根据弹性力学知识简化采空区顶板模型,推导出了顶板挠度与荷载、厚度、跨度等参数之间的关系式,基于颗粒流方法提出了采空区在不同顶板厚度下安全开采跨度的确定方法,结合内蒙古灰窑口采空区的模拟分析,得出了该矿区顶板厚度与安全开采跨度的关系式;通过对比理论挠度值与数值监测位移,说明薄板理论分析碎裂岩体的变形误差较大,而颗粒流方法模拟碎裂岩体的破坏、大变形问题更为切合实际,可为工程顺利实施提供理论支撑,并为类似工程提供借鉴。 展开更多
关键词 采空区 顶板厚度 安全开采跨度 颗粒方法
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堆积体直剪试验颗粒流细观数值模拟研究 预览
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作者 刘兴宁 石崇 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第36期108-115,共8页
作为一种非均匀、非均质、多相体系的松散岩土介质,堆积体力学性质的研究颇受国内外众多学者关注和重视.以室内重塑样直剪试验结果为依据,可确定基于现场试验颗粒粒度累积曲线和三维颗粒离散元方法建立的堆积体直剪试验模型土石颗粒细... 作为一种非均匀、非均质、多相体系的松散岩土介质,堆积体力学性质的研究颇受国内外众多学者关注和重视.以室内重塑样直剪试验结果为依据,可确定基于现场试验颗粒粒度累积曲线和三维颗粒离散元方法建立的堆积体直剪试验模型土石颗粒细观力学参数.在此基础上进行不同岩性、不同含石量的堆积体直剪试验模拟研究,结果表明:堆积体直剪试验剪切屈服面并非一个平面,而是存在一个带内变形以设计剪切平面为基准呈S形变化的剪切带,块石最大粒径越大剪切面影响范围越广,块石刚度越大剪切面则越粗糙;介质抗剪切强度特性在很大程度上受控于岩块的含量和岩性,块石和块石间的咬合力是造成介质内摩擦角较高的根源;在高围压下介质特性表现为应变硬化、低剪胀率,但不排除表现为剪缩的可能,而在低围压下则容易发生剪胀、软化现象,这与重塑样试验结果基本一致;颗粒摩擦系数与含石量呈二次抛物线递增关系,但剪切过程中应变能随摩擦能增加先升后降;黏聚力随基质颗粒刚度增加而提高,而随充填介质颗粒刚度增加而降低;数值试验与室内试验吻合程度较好表明,该方法可作为工程堆积体确定力学参数的有益补充. 展开更多
关键词 堆积体 直剪试验 颗粒方法 细观力学模拟
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两条雁行预制裂隙贯通机制的细观数值模拟 预览 被引量:2
14
作者 李凡 李雪峰 《深圳大学学报:理工版》 CAS 北大核心 2013年第2期190-194,共5页
采用颗粒流分析软件,对含有不同岩桥倾角的两条雁行预制裂隙岩样进行数值模拟.研究表明,当岩桥倾角为80°和90°时,在荷载作用下裂隙内外端有翼裂纹出现,同时次生裂纹在预制裂隙尖端出现,岩桥区域主要产生拉剪复合型的贯... 采用颗粒流分析软件,对含有不同岩桥倾角的两条雁行预制裂隙岩样进行数值模拟.研究表明,当岩桥倾角为80°和90°时,在荷载作用下裂隙内外端有翼裂纹出现,同时次生裂纹在预制裂隙尖端出现,岩桥区域主要产生拉剪复合型的贯通;当岩桥倾角为120°时,随着荷载的增加,一条预制裂隙内端翼裂纹扩展至另一条预制裂隙内端或中部,岩桥区域主要产生拉伸型的贯通,且翼裂纹是张性的.数值模拟结果表明,非叠合裂隙试样强度均低于叠合裂隙试样强度,当裂隙呈现一定交角时,其相互之间会产生屏蔽效应,造成试样强度增加. 展开更多
关键词 岩土工程 颗粒方法 裂隙岩体 雁行排列 裂纹 数值模拟
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急斜薄矿脉崩落矿岩散体流动规律研究 被引量:3
15
作者 徐帅 安龙 +2 位作者 冯夏庭 董金奎 李元辉 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第4期512-517,共6页
基于内蒙古某金矿实际地质条件及矿岩物理性质,采用颗粒离散元法,对急斜薄矿脉崩落矿岩散体的流动规律进行数值模拟研究。研究结果表明,其颗粒的运动模型可分为倾斜边壁控制区、过渡区及自由下落区;其力的传递模型可分为均匀接触力区、... 基于内蒙古某金矿实际地质条件及矿岩物理性质,采用颗粒离散元法,对急斜薄矿脉崩落矿岩散体的流动规律进行数值模拟研究。研究结果表明,其颗粒的运动模型可分为倾斜边壁控制区、过渡区及自由下落区;其力的传递模型可分为均匀接触力区、卸压区及不稳定力拱区。在此基础上分析了矿岩摩擦角的变化对放矿过程的影响,尤其是对放矿过程中贫化三角矿体的大小及颗粒间接触力的影响。分析结果表明:1)上下盘围岩的摩擦角δ与矿石散体的摩擦角φ之比越大,贫化三角矿体积越大;2)颗粒间摩擦角越大,则颗粒间接触力越大,放矿过程中不稳定力拱的产生与崩塌越频繁,越容易产生稳定拱。最终,根据所得研究结果,提出了优化采场结构参数,降低矿石损失贫化的方法。 展开更多
关键词 无底柱分段崩落法 颗粒方法 摩擦因数 急斜薄矿体
模拟土工织物反滤作用的颗粒流分析方法 被引量:3
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作者 李伟 赵坚 +2 位作者 沈振中 杭学军 张松 《水电能源科学》 北大核心 2013年第4期106-110,共5页
利用颗粒流(PFC)方法建立了土工织物PFC反滤模型,从细观层面分析了具有土工织物反滤结构的土体中水流挟持颗粒移动的特点及影响因素,探讨了PFC方法应用中引发的误差问题,并提出了解决方案。通过正交试验法分析了多因素影响下土工... 利用颗粒流(PFC)方法建立了土工织物PFC反滤模型,从细观层面分析了具有土工织物反滤结构的土体中水流挟持颗粒移动的特点及影响因素,探讨了PFC方法应用中引发的误差问题,并提出了解决方案。通过正交试验法分析了多因素影响下土工织物颗粒流反滤模型的孔隙率变化敏感性,进一步验证了土工织物淤堵试验中出现的渗透系数“峰值”现象及其产生的原因。 展开更多
关键词 颗粒方法 土工织物 反滤 数值模拟 细观
不破碎颗粒材料三轴数值试验的模拟
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作者 王小波 徐文杰 +1 位作者 张丙印 丁秀丽 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期208-213,222共7页
水工材料的力学特性和细观机理难以用现有的连续体力学理论予以解释,颗粒滑移是影响水工材料强度和变形的一个重要因素。该文以钢珠构成的颗粒材料的室内三轴试验为基础,采用颗粒流方法对其细观力学特性及变形破坏过程开展一系列三轴数... 水工材料的力学特性和细观机理难以用现有的连续体力学理论予以解释,颗粒滑移是影响水工材料强度和变形的一个重要因素。该文以钢珠构成的颗粒材料的室内三轴试验为基础,采用颗粒流方法对其细观力学特性及变形破坏过程开展一系列三轴数值试验研究,初步探讨不破碎散体材料一些细观变形机理。研究结果表明:围压越高,初始模量越大,初始泊松比越小;当摩擦系数大,颗粒刚度比小时,初始模量较大;加载过程中孔隙比随轴向应变的增大而增大,且孔隙比增大的速率随围压的增大而减小;低围压条件下,应力变形曲线呈小幅软化和硬化交替波动的形式。高围压条件下,应力变形曲线表现为以硬化为主要趋势的软化和硬化交替波动的形式;应力~应变曲线的波动主要是由于颗粒间局部咬合结构的破坏和重新调整所至。 展开更多
关键词 水工材料 细观机理 三轴数值试验 不破碎颗粒材料 颗粒方法
岩石类材料裂纹扩展贯通的颗粒流模拟 预览 被引量:8
18
作者 杨庆 刘元俊 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A01期3123-3129,共7页
采用颗粒流软件PFC2D实现含有不同岩桥倾角的预制双裂纹材料在单轴压缩作用下裂纹扩展贯通过程,并利用函数模块追踪裂纹扩展过程和微裂纹数量。数值结果表明:在单轴压缩作用下随着岩桥倾角增大,岩桥区域裂纹贯通模式由张拉型(≤68... 采用颗粒流软件PFC2D实现含有不同岩桥倾角的预制双裂纹材料在单轴压缩作用下裂纹扩展贯通过程,并利用函数模块追踪裂纹扩展过程和微裂纹数量。数值结果表明:在单轴压缩作用下随着岩桥倾角增大,岩桥区域裂纹贯通模式由张拉型(≤68°)逐渐演化为拉剪复合型(=90°和113°)和剪切型(=135°);试件峰值强度逐渐降低;并认为宏观的次生剪切带主要由张拉型微裂纹和少量剪切型微裂纹组成。利用室内模型试验对数值结果进行验证,结果表明颗粒流程序能够很好地模拟裂纹贯通过程。 展开更多
关键词 岩石力学 岩石类材料 颗粒方法 翼裂纹 岩桥 裂纹贯通
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基于灰度方差统计的冰水堆积体细观建模与力学特性研究 预览 被引量:1
19
作者 石崇 王盛年 +1 位作者 刘琳 徐安权 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A01期2997-3005,共9页
提出一种基于数字图像处理技术生成颗粒流模型模拟冰水堆积体力学特性的新方法。该方法以基于比特平面分解的图像消噪技术对数字灰度图像进行预处理,采用最大类间方差算法求解自适应阈值实现图像二值化分割,通过最近像素插值算法建立反... 提出一种基于数字图像处理技术生成颗粒流模型模拟冰水堆积体力学特性的新方法。该方法以基于比特平面分解的图像消噪技术对数字灰度图像进行预处理,采用最大类间方差算法求解自适应阈值实现图像二值化分割,通过最近像素插值算法建立反映冰水堆积体细观结构的隔层错位模型。将该方法应用于云南古水水电站坝前冰水堆积体工程,通过双轴压缩试验模拟表明:该方法能克服基于像素直接对应建立模型时发生轴向压缩的缺点;由土石混合而成的冰水堆积体在双轴压缩下的应力–应变关系呈硬化特性,岩块的存在增加了弹性模量和峰值强度;土体黏结强度提高对峰值强度有影响,但对初始弹性模量影响不明显;低应力条件下,堆积体近似满足莫尔–库仑强度准则,且与剔除块石影响的"土体"相比,内摩擦角提高了0°~9°,黏结力提高了300 kPa。该方法可为现场冰水堆积体的参数确定提供理论依据。 展开更多
关键词 土力学 冰水堆积体 数字图像处理 颗粒方法 隔层错位模型 细观力学特性
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筑坝料接触面剪切特性细观模拟研究
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作者 杨贵 高德清 刘汉龙 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期107-111,共5页
土石坝坝体内部存在多种接触面,对于接触面的研究已成为该领域的一个研究热点。以筑坝混合土料和反滤料叠环式单剪试验研究成果为基础,运用二维颗粒流方法对其进行细观模拟研究。研究结果表明,在较好地拟合两种材料的强度曲线的同时,可... 土石坝坝体内部存在多种接触面,对于接触面的研究已成为该领域的一个研究热点。以筑坝混合土料和反滤料叠环式单剪试验研究成果为基础,运用二维颗粒流方法对其进行细观模拟研究。研究结果表明,在较好地拟合两种材料的强度曲线的同时,可较好地模拟接触面水平位移分布。通过监测颗粒间接触力、配位数和孔隙率等细观变量,从细观角度分析了试样内部水平剪力在数值模拟过程中的分布和传递规律,以及试样在剪切过程中的剪缩和剪胀特性。 展开更多
关键词 水工材料 剪切特性 颗粒方法 接触面
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