科学技术与工程
科學技術與工程
과학기술여공정
SCIENCE TECHNOLOGY AND ENGINEERING
2014年
25期
277-281
,共5页
土体%颗粒破碎%破碎过程%数值模拟%PFC
土體%顆粒破碎%破碎過程%數值模擬%PFC
토체%과립파쇄%파쇄과정%수치모의%PFC
soil mass%particle crushing%crushing evolution%numerical simulation%PFC
土体颗粒的破碎对土体的宏观变形和强度性质有重要影响.数值模拟方法是研究土体颗粒破碎机理的重要手段.采用离散元数值软件PFC模拟土体颗粒的破碎.首先利用PFC内置Fish语言编写颗粒破坏准则,使得单个颗粒在满足破坏函数时破裂成为多个粒径更小的颗粒,从而实现PFC中颗粒的可破碎性,降低了传统方法“团聚颗粒”模拟颗粒破碎时建模和参数选取的复杂性.随后运用Fish编写的程序模拟土体在单轴压缩条件下颗粒破碎的过程;并对土体颗粒破碎特征进行分析.分析可知:颗粒破碎随着加载进行逐步从土体上部向下发展;土体中颗粒的破碎现象在空间上并不均匀发生,主要集中在试样的上部;加载过程中试样孔隙率的变化可以分为两个阶段,第一个阶段与颗粒的位置调整相关;而第二个阶段则与颗粒破碎相关,且第二阶段变化更为明显.颗粒破碎最终导致土体颗粒的粒径分布更为不均匀,最终形成级配较好的土体;但试样初始阶段的颗粒仍然为土体的主要成分.模拟结果与室内试验的部分成果比较,模拟结果与试验观察到的破裂现象基本一致,表明运用新方法模拟颗粒破碎过程合理、可行.
土體顆粒的破碎對土體的宏觀變形和彊度性質有重要影響.數值模擬方法是研究土體顆粒破碎機理的重要手段.採用離散元數值軟件PFC模擬土體顆粒的破碎.首先利用PFC內置Fish語言編寫顆粒破壞準則,使得單箇顆粒在滿足破壞函數時破裂成為多箇粒徑更小的顆粒,從而實現PFC中顆粒的可破碎性,降低瞭傳統方法“糰聚顆粒”模擬顆粒破碎時建模和參數選取的複雜性.隨後運用Fish編寫的程序模擬土體在單軸壓縮條件下顆粒破碎的過程;併對土體顆粒破碎特徵進行分析.分析可知:顆粒破碎隨著加載進行逐步從土體上部嚮下髮展;土體中顆粒的破碎現象在空間上併不均勻髮生,主要集中在試樣的上部;加載過程中試樣孔隙率的變化可以分為兩箇階段,第一箇階段與顆粒的位置調整相關;而第二箇階段則與顆粒破碎相關,且第二階段變化更為明顯.顆粒破碎最終導緻土體顆粒的粒徑分佈更為不均勻,最終形成級配較好的土體;但試樣初始階段的顆粒仍然為土體的主要成分.模擬結果與室內試驗的部分成果比較,模擬結果與試驗觀察到的破裂現象基本一緻,錶明運用新方法模擬顆粒破碎過程閤理、可行.
토체과립적파쇄대토체적굉관변형화강도성질유중요영향.수치모의방법시연구토체과립파쇄궤리적중요수단.채용리산원수치연건PFC모의토체과립적파쇄.수선이용PFC내치Fish어언편사과립파배준칙,사득단개과립재만족파배함수시파렬성위다개립경경소적과립,종이실현PFC중과립적가파쇄성,강저료전통방법“단취과립”모의과립파쇄시건모화삼수선취적복잡성.수후운용Fish편사적정서모의토체재단축압축조건하과립파쇄적과정;병대토체과립파쇄특정진행분석.분석가지:과립파쇄수착가재진행축보종토체상부향하발전;토체중과립적파쇄현상재공간상병불균균발생,주요집중재시양적상부;가재과정중시양공극솔적변화가이분위량개계단,제일개계단여과립적위치조정상관;이제이개계단칙여과립파쇄상관,차제이계단변화경위명현.과립파쇄최종도치토체과립적립경분포경위불균균,최종형성급배교호적토체;단시양초시계단적과립잉연위토체적주요성분.모의결과여실내시험적부분성과비교,모의결과여시험관찰도적파렬현상기본일치,표명운용신방법모의과립파쇄과정합리、가행.
