堆石料力學(xué)性能的數(shù)值模擬分析
本文選題:堆石料 + 離散元。 參考:《工程科學(xué)與技術(shù)》2017年S1期
【摘要】:利用離散單元法研究堆石料的力學(xué)和變形性能及數(shù)值模擬過程中相關(guān)參數(shù)對其力學(xué)性能的影響。根據(jù)離散元基本模型和相關(guān)幾何理論生成兩種不同的堆石料顆粒模型,即球形單顆粒模型和不規(guī)則形狀的顆粒簇模型,研究材料顆粒形狀對堆石料強(qiáng)度的影響;陬w粒簇模型,運(yùn)用控制變量法,研究摩擦角和楊氏模量對堆石料剪切強(qiáng)度和變形特性的影響。通過數(shù)值模擬,得出不同試驗(yàn)條件下相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,分析其峰值應(yīng)力、殘余強(qiáng)度、最大應(yīng)變、彈性模量及剪縮剪脹趨勢等,從而研究試樣的不同力學(xué)響應(yīng)。結(jié)果顯示:在相同的應(yīng)變率加載條件下,隨著圍壓從300 kPa增加到500 kPa和更高的1 000 kPa,球形顆粒模型對應(yīng)的峰值剪切應(yīng)力從相應(yīng)的500 kPa增加到1 700 kPa;不規(guī)則形狀顆粒簇模型對應(yīng)的峰值剪切應(yīng)力則從1 400 kPa增加到3 500 kPa,明顯高于相應(yīng)圍壓條件下的球形顆粒模型所對應(yīng)的峰值剪切應(yīng)力。當(dāng)試樣摩擦角從10°增加到50°時(shí),相應(yīng)的峰值應(yīng)力從不到1 000kPa增加到3 250 kPa,相應(yīng)的最大體積應(yīng)變從6.5%增加到20%。楊氏模量E從107變化到109Pa時(shí),峰值剪切應(yīng)力隨之從相應(yīng)的1 350 kPa增加到2 575 kPa。在此過程中,試樣整體應(yīng)變從剪縮過渡到剪脹。
[Abstract]:The effects of relative parameters on the mechanical properties of rockfill materials were studied by means of discrete element method . The effects of different parameters on the mechanical properties of rockfill materials were studied by means of discrete element basic model and relative geometric theory . The results showed that the peak shear stress of the spherical particle model increased from 500 kPa to 1,700 kPa . The corresponding peak shear stress increased from 1 400 kPa to 3 500 kPa . The corresponding peak shear stress increased from 1 400 kPa to 3 500 kPa . The corresponding peak shear stress increased from 1 400 kPa to 3 500 kPa .
【作者單位】: 四川大學(xué)水利水電學(xué)院水力學(xué)與山區(qū)河流開發(fā)保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目資助(SKLGP2016K022)
【分類號】:TU45
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1925160
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