土體和水的相互作用過程本質(zhì)上是顆粒體內(nèi)的土體顆粒和液體水之間的流固耦合過程,從細(xì)觀層次上分析流固耦合的顆粒體對地質(zhì)災(zāi)害防治和工程建設(shè)具有重要的意義。本論文以黏性土和無黏性土顆粒體為研究對象,模擬了水作用下顆粒體出現(xiàn)的多種自然現(xiàn)象,從細(xì)觀角度分析了自然現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理,對部分產(chǎn)生災(zāi)害的現(xiàn)象提出并模擬了防治措施。論文的研究結(jié)果是地質(zhì)災(zāi)害防治和工程建設(shè)的理論基礎(chǔ)。論文的具體工作如下:針對黏性顆粒體側(cè)重研究流體的壓力傳播和影響。建立了黏性顆粒體流固耦合模型,先在小的滲透壓作用下,驗(yàn)證達(dá)西流動的壓力傳播,然后增大滲透壓,對顆粒體進(jìn)行細(xì)觀分析,研究滲透壓力與顆粒體細(xì)觀結(jié)構(gòu)演變間的規(guī)律,最后模擬水力劈裂,研究注水壓力與顆粒體細(xì)觀結(jié)構(gòu)演變規(guī)律。針對無黏性顆粒體主要研究流體壓力作用下顆粒體的流失情況。在簡化的Navier-Stokes方程上,采用基于離散顆粒模型的兩相流模擬方法,建立無黏性顆粒體流固耦合模型。首先模擬了達(dá)西流,然后模擬在地質(zhì)和工程建設(shè)中常見的流土和管涌,分析流土和管涌的出現(xiàn)和發(fā)展,并且著重研究該過程中顆粒體的細(xì)觀結(jié)構(gòu)演變情況,最后結(jié)合常見的防止災(zāi)害措施,模擬分析這些措施的可行性及其防治原理... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 工程背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 顆粒與流體耦合作用的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 顆粒體的細(xì)觀分析的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作
第二章 離散單元法基本原理及細(xì)觀分析方法
    2.1 離散單元法的基本原理
        2.1.1 離散單元法假設(shè)
        2.1.2 顆粒的受力與位移
        2.1.3 顆粒的運(yùn)動方程
        2.1.4 邊界條件和初始條件
        2.1.5 計(jì)算時步
        2.1.6 接觸模型
    2.2 細(xì)觀分析方法
        2.2.1 配位數(shù)
        2.2.2 孔隙率
        2.2.3 應(yīng)力
        2.2.4 應(yīng)變率
    2.3 本章小結(jié)
第三章 流體作用下的黏性顆粒體細(xì)觀分析
    3.1 流體/黏性顆粒耦合方法基本原理
        3.1.1 建立流網(wǎng)
        3.1.2 計(jì)算公式
        3.1.3 流固耦合
    3.2 黏性土中達(dá)西流動模擬
        3.2.1 黏性土模型及力鏈分析
        3.2.2 黏性土達(dá)西流動數(shù)值模擬
    3.3 高滲透壓作用下黏性土的細(xì)觀分析
        3.3.1 力鏈演變分析
        3.3.2 局部區(qū)域細(xì)觀分析
    3.4 黏性土中水力劈裂模擬和細(xì)觀分析
        3.4.1 水力劈裂數(shù)值模型
        3.4.2 水力劈裂數(shù)值模擬
        3.4.3 水力劈裂細(xì)觀分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 流體作用下的無黏性顆粒體細(xì)觀分析
    4.1 流體/無黏性顆粒耦合方法基本原理
        4.1.1 流體方程
        4.1.2 流體顆粒的相互作用力
        4.1.3 顆粒的運(yùn)動方程
    4.2 無黏性土中達(dá)西流動模擬
        4.2.1 無黏性土顆粒體模型
        4.2.2 無黏性土中達(dá)西流動數(shù)值模擬
    4.3 無黏性土中流土模擬和細(xì)觀分析
        4.3.1 流土數(shù)值模型
        4.3.2 流土數(shù)值模擬及細(xì)觀分析
        4.3.3 流土防治方法研究及細(xì)觀分析
    4.4 無黏性土中管涌模擬和細(xì)觀分析
        4.4.1 管涌數(shù)值模型
        4.4.2 管涌數(shù)值模擬及細(xì)觀分析
        4.4.3 管涌防治方法研究及細(xì)觀分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 主要研究結(jié)果及結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)(References)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3435565