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粗糙节理剪切性质的颗粒流数值模拟
被引量：
43
1
作者
夏才初
宋英龙
+2 位作者
唐志成
宋英杰
寿辰
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第8期1545-1552,共8页
在二维颗粒流程序PFC2D中生成粗糙节理剖面并模拟其剪切性质。通过数值直剪试验,从细观角度观察节理的宏观破坏过程。作为模型试验的一种补充,可以观测到粗糙表面微凸体的剪切破坏及微裂隙发育的情况。宏观剪切区域的产生主要是由细观...
在二维颗粒流程序PFC2D中生成粗糙节理剖面并模拟其剪切性质。通过数值直剪试验,从细观角度观察节理的宏观破坏过程。作为模型试验的一种补充,可以观测到粗糙表面微凸体的剪切破坏及微裂隙发育的情况。宏观剪切区域的产生主要是由细观剪裂纹的累积形成的,剪切破坏区域集中在爬坡效应显著的位置,即剪切应力集中的区域,剪切过程中形成的剪裂纹的数量在出现剪切峰值应力后显著增加,此时粗糙节理面的破坏最为显著。颗粒流数值试验能较好地再现模型试验的结果,采用PFC2D数值试验能部分替代真实岩石试样的模型试验,将其作为一种预测真实岩石节理抗剪强度的手段,从而解决天然粗糙节理形貌难以重复的问题。
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关键词
岩石力学
节理
抗剪强度
剪切破坏
二维
颗粒
流
程序
(
pfc
2D)
下载PDF
职称材料
颗粒流程序(PFC^(2D))中阻尼参数的适用性研究
被引量：
22
2
作者
周国庆
周杰
+1 位作者
陆勇
李亭
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期667-672,共6页
为克服离散元-二维颗粒流(PFC2D)程序中阻尼参数选取的任意性,通过悬臂梁的剪弯受力(静态问题)和钢球自由下落-碰撞-反弹(动态问题)的PFC2D模拟,明确了PFC2D中局部阻尼和黏性阻尼的定义及适用范围.结果表明:静态问题可采用局部阻尼,以...
为克服离散元-二维颗粒流(PFC2D)程序中阻尼参数选取的任意性,通过悬臂梁的剪弯受力(静态问题)和钢球自由下落-碰撞-反弹(动态问题)的PFC2D模拟,明确了PFC2D中局部阻尼和黏性阻尼的定义及适用范围.结果表明:静态问题可采用局部阻尼,以缩短获得稳定解的计算时间;动态问题则需采用有物理意义的局部阻尼或黏性阻尼,由钢球自由下落-碰撞-反弹PFC2D试验可知,钢球的法向黏性阻尼比为ζ=0.16.阻尼所消耗的能量(阻尼能)是一种微观能量,其变化规律反映了阻尼的作用机理,其发挥方式决定了数值模型获得稳定解的计算时间和计算结果的合理性.因此,只有选取合理的阻尼参数,才能获得与理论或实验室试验结果相吻合的颗粒流PFC2D模拟结果.
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关键词
二维
颗粒
流
程序
(
pfc
2D)
阻尼参数
阻尼能
静态问题
动态问题
原文传递
土石坝振动台模型试验颗粒流数值模拟分析
被引量：
7
3
作者
刘汉龙
杨贵
《防灾减灾工程学报》
CSCD
2009年第5期479-484,共6页
目前一般采用振动台试验、离心振动台试验和有限元动力分析来获得土石坝在设计地震荷载作用下的形态和抗震性能。本文结合孔宪京等的土石坝振动台试验结果开展了颗粒流细观数值模拟研究,克服了传统连续介质力学的宏观连续性假设,形象而...
目前一般采用振动台试验、离心振动台试验和有限元动力分析来获得土石坝在设计地震荷载作用下的形态和抗震性能。本文结合孔宪京等的土石坝振动台试验结果开展了颗粒流细观数值模拟研究,克服了传统连续介质力学的宏观连续性假设,形象而直观地表现出坝体在动力荷载作用下的破坏特征。数值模拟规律与振动台试验规律基本一致。同时还分析了坝体颗粒粘结强度和地震峰值加速度变化对坝体破坏特征的影响。数值结果表明,当颗粒间粘结强度较低时,表现为坝体表面颗粒的滑动破坏,粘结强度稍大时,会出现局部的小块颗粒团整体滑动破坏;随着峰值加速度的增大,坝顶沉降量在增大,坝体破坏特征不变。
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关键词
土石坝
振动台试验
破坏特征
二维
颗粒
流
程序
(
pfc
2D)
数值模拟
下载PDF
职称材料
正交-响应面法在PBM细观参数标定中的应用
4
作者
张慧梅
马志敏
+1 位作者
陈世官
王赋宇
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期183-191,共9页
数值模拟作为研究岩石力学特性、再现细观裂纹演化的主要途径,已受到大量关注。现有的数值模拟参数标定方法主要为试错法及正交试验法,但二者都未能充分考虑细观参数交互作用的影响,模拟精度欠佳且宏观破坏形态与室内试验存在较大差异...
数值模拟作为研究岩石力学特性、再现细观裂纹演化的主要途径,已受到大量关注。现有的数值模拟参数标定方法主要为试错法及正交试验法,但二者都未能充分考虑细观参数交互作用的影响,模拟精度欠佳且宏观破坏形态与室内试验存在较大差异。因此,采用正交-响应面法相结合的数值分析方法,首先通过正交试验筛选出具有显著影响的平行黏结模型(PBM)细观参数,其次应用响应面法(RSM)研究其交互作用对模型试样宏观参量的影响规律,最后结合岩石宏观破坏形态提出一套PBM参数标定流程。结果表明:有效模量E*与刚度比k n/k s对弹性模量E影响显著;k n/k s、接触摩擦系数μ、最小颗粒半径R_(min)对泊松比ν影响显著;黏聚力c与法向黏结强度σc及其交互作用对单轴抗压强度UCS影响显著,应用响应面法计算分析得出的细观参数的模拟值与试验值误差绝对值小于7%,且二者应力应变曲线力学特征相似,宏观破坏形态相同,证明所提出的PBM细观参数标定流程具备科学性和可靠性。
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关键词
细观参数标定
正交-响应面法
平行黏结模型
二维
颗粒
流
程序
(
pfc
^(2D))
下载PDF
职称材料
题名
粗糙节理剪切性质的颗粒流数值模拟
被引量：
43
1
作者
夏才初
宋英龙
唐志成
宋英杰
寿辰
机构
同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室
同济大学地下建筑与工程系
中国恩菲工程技术有限公司
东南大学土木工程学院
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第8期1545-1552,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(40972178)
文摘
在二维颗粒流程序PFC2D中生成粗糙节理剖面并模拟其剪切性质。通过数值直剪试验,从细观角度观察节理的宏观破坏过程。作为模型试验的一种补充,可以观测到粗糙表面微凸体的剪切破坏及微裂隙发育的情况。宏观剪切区域的产生主要是由细观剪裂纹的累积形成的,剪切破坏区域集中在爬坡效应显著的位置,即剪切应力集中的区域,剪切过程中形成的剪裂纹的数量在出现剪切峰值应力后显著增加,此时粗糙节理面的破坏最为显著。颗粒流数值试验能较好地再现模型试验的结果,采用PFC2D数值试验能部分替代真实岩石试样的模型试验,将其作为一种预测真实岩石节理抗剪强度的手段,从而解决天然粗糙节理形貌难以重复的问题。
关键词
岩石力学
节理
抗剪强度
剪切破坏
二维
颗粒
流
程序
(
pfc
2D)
Keywords
rock mechanics
joint
shear strength
shear failure
particle flow code in
2
dimensions（
pfc
2
D）
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
颗粒流程序(PFC^(2D))中阻尼参数的适用性研究
被引量：
22
2
作者
周国庆
周杰
陆勇
李亭
机构
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
重庆交通大学土木建筑学院
中国矿业大学力学与建筑工程学院
出处
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期667-672,共6页
基金
国家自然科学基金重点项目(50534040
50974117)
文摘
为克服离散元-二维颗粒流(PFC2D)程序中阻尼参数选取的任意性,通过悬臂梁的剪弯受力(静态问题)和钢球自由下落-碰撞-反弹(动态问题)的PFC2D模拟,明确了PFC2D中局部阻尼和黏性阻尼的定义及适用范围.结果表明:静态问题可采用局部阻尼,以缩短获得稳定解的计算时间;动态问题则需采用有物理意义的局部阻尼或黏性阻尼,由钢球自由下落-碰撞-反弹PFC2D试验可知,钢球的法向黏性阻尼比为ζ=0.16.阻尼所消耗的能量(阻尼能)是一种微观能量,其变化规律反映了阻尼的作用机理,其发挥方式决定了数值模型获得稳定解的计算时间和计算结果的合理性.因此,只有选取合理的阻尼参数,才能获得与理论或实验室试验结果相吻合的颗粒流PFC2D模拟结果.
关键词
二维
颗粒
流
程序
(
pfc
2D)
阻尼参数
阻尼能
静态问题
动态问题
Keywords
pfc
2
D
damping parameters
damping energy
static problem
dynamic problem
分类号
TB115 [理学—数学]
O242 [理学—应用数学]
原文传递
题名
土石坝振动台模型试验颗粒流数值模拟分析
被引量：
7
3
作者
刘汉龙
杨贵
机构
河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点试验室河海大学岩土工程科学研究所
出处
《防灾减灾工程学报》
CSCD
2009年第5期479-484,共6页
基金
国家杰出青年科学基金项目(50825901)
国家自然科学基金雅砻江水电开发联合研究基金项目(50639050)
水利部公益性行业科研专项经费项目(200801014)资助
文摘
目前一般采用振动台试验、离心振动台试验和有限元动力分析来获得土石坝在设计地震荷载作用下的形态和抗震性能。本文结合孔宪京等的土石坝振动台试验结果开展了颗粒流细观数值模拟研究,克服了传统连续介质力学的宏观连续性假设,形象而直观地表现出坝体在动力荷载作用下的破坏特征。数值模拟规律与振动台试验规律基本一致。同时还分析了坝体颗粒粘结强度和地震峰值加速度变化对坝体破坏特征的影响。数值结果表明,当颗粒间粘结强度较低时,表现为坝体表面颗粒的滑动破坏,粘结强度稍大时,会出现局部的小块颗粒团整体滑动破坏;随着峰值加速度的增大,坝顶沉降量在增大,坝体破坏特征不变。
关键词
土石坝
振动台试验
破坏特征
二维
颗粒
流
程序
(
pfc
2D)
数值模拟
Keywords
earth and rock-fill dam
shaking table test
failure characteristics
Partical Flow Code in
2
Dimensions（
pfc
2
D）
numerical simulation
分类号
TU443 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
正交-响应面法在PBM细观参数标定中的应用
4
作者
张慧梅
马志敏
陈世官
王赋宇
机构
西安科技大学理学院
西安科技大学建筑与土木工程学院
出处
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期183-191,共9页
基金
国家自然科学基金项目(12172280)。
文摘
数值模拟作为研究岩石力学特性、再现细观裂纹演化的主要途径,已受到大量关注。现有的数值模拟参数标定方法主要为试错法及正交试验法,但二者都未能充分考虑细观参数交互作用的影响,模拟精度欠佳且宏观破坏形态与室内试验存在较大差异。因此,采用正交-响应面法相结合的数值分析方法,首先通过正交试验筛选出具有显著影响的平行黏结模型(PBM)细观参数,其次应用响应面法(RSM)研究其交互作用对模型试样宏观参量的影响规律,最后结合岩石宏观破坏形态提出一套PBM参数标定流程。结果表明:有效模量E*与刚度比k n/k s对弹性模量E影响显著;k n/k s、接触摩擦系数μ、最小颗粒半径R_(min)对泊松比ν影响显著;黏聚力c与法向黏结强度σc及其交互作用对单轴抗压强度UCS影响显著,应用响应面法计算分析得出的细观参数的模拟值与试验值误差绝对值小于7%,且二者应力应变曲线力学特征相似,宏观破坏形态相同,证明所提出的PBM细观参数标定流程具备科学性和可靠性。
关键词
细观参数标定
正交-响应面法
平行黏结模型
二维
颗粒
流
程序
(
pfc
^(2D))
Keywords
mesoscopic parameter calibration
orthogonal-response surface method
parallel bond model(PBM)
particle flow code in two dimensions(
pfc
^(
2
D))
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
TV16 [建筑科学—土工工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
粗糙节理剪切性质的颗粒流数值模拟
夏才初
宋英龙
唐志成
宋英杰
寿辰
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
43
下载PDF
职称材料
2
颗粒流程序(PFC^(2D))中阻尼参数的适用性研究
周国庆
周杰
陆勇
李亭
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
22
原文传递
3
土石坝振动台模型试验颗粒流数值模拟分析
刘汉龙
杨贵
《防灾减灾工程学报》
CSCD
2009
7
下载PDF
职称材料
4
正交-响应面法在PBM细观参数标定中的应用
张慧梅
马志敏
陈世官
王赋宇
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
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