發(fā)布時間：2018-04-14 02:17

  本文選題：不規(guī)則顆粒 + 顆粒集合體　； 參考：《巖土工程學報》2017年07期

【摘要】：以土石混合體中的不規(guī)則塊石和含石量為40%的土石混合體室內大三軸試樣為例,研究了如何針對當前巖土材料建模方法的不足進行改進以建立盡可能真實的不規(guī)則顆粒及其集合體的三維離散元模型。為了模擬塊石的真實形態(tài)特征,明確了塊石幾何模型建模方法的控制參數及其確定方法,建立了與真實塊石球度相同、棱角度相似的三維半真實離散元模型。為了計算模型的體積以用于模型密度優(yōu)化及顆粒集合體孔隙率的計算,提出了一種三維離散元模型虛擬切片技術,結合數字圖像處理技術可快速準確計算塊石三維半真實離散元模型的體積。為了使得土石混合體大三軸試樣三維離散元模型的密實度與室內試樣保持一致并兼顧建模效率,提出了基于擬振動壓實法和分層復制法的土石混合體大三軸試樣三維離散元建模方法。研究結果表明:所提出的不規(guī)則塊石幾何模型建模方法控制參數較少且可分別對球度和棱角度進行單獨控制;當塊石離散元模型填充球體數較少時,其體積與對應幾何模型體積相差較大,不能直接采用對應幾何模型的體積;所建立的土石混合體數值試樣與室內試樣的細觀結構特征基本相同,即塊石隨機散布于土體基質中。
[Abstract]:For example, the irregular block rock in the soil-rock mixture and the large triaxial specimen in the chamber of the earth-rock mixture containing 40% of the rock content are taken as an example.This paper studies how to improve the current modeling methods of geotechnical materials in order to establish the 3D discrete element model of irregular particles and their aggregates as real as possible.In order to simulate the real morphological characteristics of block rock, the control parameters and the determination method of the modeling method of block stone geometric model are defined, and a three-dimensional semi-real discrete element model with the same sphericity and similar angle as the real block stone is established.In order to calculate the volume of the model for the optimization of model density and the calculation of porosity of particle aggregates, a 3D discrete element model virtual slice technique is proposed.Combined with digital image processing technology, the volume of block stone 3D semi-real discrete element model can be calculated quickly and accurately.In order to make the compactness of the three-dimensional discrete element model of the large triaxial specimen of soil-rock mixture consistent with that of the indoor specimen, the modeling efficiency is considered.Based on pseudo-vibration compaction method and stratified replication method, a three-dimensional discrete element modeling method for large triaxial specimens of soil-rock mixture is proposed.The results show that the proposed geometric modeling method has less control parameters and can separately control the sphericity and the angle of edges, and when the discrete element model of block stone is less filled with the number of spheres,The volume of the model is different from that of the corresponding geometric model, and the volume of the corresponding geometric model can not be used directly, and the characteristics of the meso-structure of the soil-rock mixture numerical sample are basically the same as those of the indoor sample, that is, the block stone is scattered randomly in the soil matrix.
【作者單位】： 武漢大學土木建筑工程學院;武漢輕工大學土木工程與建筑學院;中國科學院武漢巖土力學研究所巖土力學與工程國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金項目(41272342)
【分類號】：TU411

【參考文獻】

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【共引文獻】

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