作者:郑光; 许强; 彭双麒 期刊:《岩土力学》 2019年第12期
滑坡-碎屑流的远程运动距离是碎屑流体所能够达到的最大堆积距离,是灾害预警和评估的重要指标。通过总结已有碎屑流运动距离研究成果,从岩体势能入手开展研究,并结合量纲分析,首先建立了运动距离与势能之间的基本方程。其后,采用4种颗粒材料开展岩质碎屑流滑槽试验,研究碎屑体体积V、滑移区坡度α、碎屑粒径d以及最大垂直运动距离H等对碎屑流运动距离L的影响,通过逐步拟合回归,建立了基于势能的岩质滑坡-碎屑流最大水平运动距离的计...
作者:朱桂华; 周永海; 张春成; 邓玲 期刊:《砖瓦》 2014年第05期
混凝土空心砌块是我国现阶段使用最广泛的建筑材料,为了进一步提高空心砌块的质量,应用离散元软件PFC3D对砌块压制成型过程进行了数值模拟,得到了砌块压制成型过程中颗粒流密实度的分布曲线图,并根据模拟结果分析密实度出现这种规律的原因。从而对成型工艺进行了优化,提出了二次布料并模拟了其对砌块密实度均匀性的影响,结果表明,二次布料对砌块密实度均匀性有明显的改善,对砌块的质量有显著的提高。最后将模拟结果与实验...
作者:姚玉相; 李盛; 马莉; 王焕; 于本田; 王长丹 期刊:《铁道科学与工程学报》 2020年第01期
实际工程表明,在高填方明洞顶部铺设EPS板可以明显降低洞顶竖向土压力,然而,铺设EPS板会将明洞上方的土体荷载向其两侧土体转移,导致其侧墙所受水平土压力及弯矩增大。为了进一步减小明洞受力,提出一种新型减载明洞体系,利用颗粒流软件建立相应数值模型,从竖向、水平土压力、颗粒竖向位移、颗粒间接触力和孔隙率等细观层面研究该减载明洞的荷载传递机制。此外,基于该减载体系,分析EPS板距拱顶位置、宽度和填土压实度对明洞土拱效应...
作者:胡训健; 卞康; 刘建; 李冰洋; 陈明 期刊:《岩石力学与工程学报》 2019年第10期
基于颗粒离散元方法,通过将等效晶质模型和应力腐蚀模型相结合,建立考虑晶体粒径分布的非均质性蠕变颗粒流模型。通过室内试验和数值模拟计算结果的对比分析,验证该方法在花岗岩蠕变力学特性研究中的适用性和可靠性,表明晶体粒径分布所造成的非均质性对花岗岩蠕变失效时间、稳态蠕变速率、裂纹数量和长期强度等性质都具有很大的影响。主要研究结论如下:(1)当非均质性因子越小时,岩石越均质,单轴抗压强度和长期强度越高,岩石的长期...
作者:汪华安; 焦春茂; 陈晓 期刊:《三峡大学学报·自然科学版》 2020年第01期
基于太平岭核电厂烟墩岭边坡,在分析现场局部滑坡基础上,采用刚体极限平衡法和反分析法确定降雨工况下的强度折减系数和岩土体强度参数.借助颗粒流数值模拟方法建立烟墩岭边坡细观数值模型,通过强度折减算法估算边坡安全系数,分析了烟墩岭边坡降雨工况下的变形破坏模式.研究结果表明:烟墩岭边坡以表层粉质黏土与强风化层内的圆弧形滑动为主,坡脚临空与降雨是造成现场局部滑坡的主要原因;自然工况下,局部滑面安全系数为1.20,降雨后...
作者:侯恩科; 从通; 谢晓深; 魏江波 期刊:《煤矿开采》 2020年第01期
陕北浅埋煤层开采引起地面塌陷严重影响了矿区生态环境,与浅埋单煤层开采相比,浅埋双煤层开采所导致的覆岩破坏、裂缝发育更为复杂。以柠条塔煤矿N1206和N1114典型工作面为研究对象,采用颗粒流方法对浅埋双煤层斜交开采的过程及其所致地表裂缝发育特征进行了模拟研究。研究结果表明:浅埋双煤层斜交开采煤柱所在区域的上行和下行裂隙密集发育;各工作面采毕地表下沉曲线呈现宽缓的“W”型;1^-2煤采毕与2^-2煤采毕裂缝发育速率比值为1...
作者:杨升; 李晓庆 期刊:《计算力学学报》 2019年第06期
为能更好地分析砂土在剪切过程中的体积变化及力学行为,通过PFC3D颗粒流程序,按照室内实际级配建立数值试样,进行了不同垂直压力下的砂土直剪试验模拟,并将模拟结果与室内试验结果进行了对比;研究了砂土在剪切过程中的体积变化,并用两种方法分析了砂土剪切带的演变过程;从细观角度对试样颗粒的速度场及力链网络的发展变化进行了分析研究。结果表明,数值模拟结果与室内试验结果基本一致,砂土的体积变化表现为先剪缩后剪胀,剪胀量与...
作者:刘玉凤; 马明 期刊:《煤炭科学技术》 2019年第11期
边坡滑距预测是滑坡预测预报的一个重要指标,鉴于边坡所处的地质环境各异,滑动破坏规律也呈现不同的模式,传统的各类数学预测方法达到普适性的程度存在一定困难。基于边坡破坏形态空间预测理论与工程实践,针对顺层蠕滑型边坡,致力于探索一种合理、易操作的滑距预测方法。以魏家峁露天煤矿采场工作帮边坡为研究对象,考虑其工程地质特性、边坡形态、物理力学参数以及滑坡体内部颗粒受力等诸多因素,建立顺层边坡离散元三维颗粒流模型,...
作者:倪小东; 王媛; 王飞 期刊:《工程科学与技术》 2009年第06期
为了揭示管涌发展的细观机理,分析了土体内部细颗粒运移引起管涌破坏的动态过程,进行了管涌砂槽模型试验和颗粒流数值模拟,根据数值模拟结果,分析了管涌发展过程中试样细观变化规律及流体的变化规律,并与砂槽模型试验结果进行了比较。结果表明在不同的颗粒组成、孔隙率大小和渗径长度下数值模拟获得的临界水力梯度与室内试验结果均比较接近,从而证明了采用颗粒流程序研究管涌问题是合理的,为从细观尺度上解释和分析管涌现象提供了...
颗粒物质是地球上存在最多、最为人们所熟悉的物质类型之一.大量颗粒组成的离散态物质体系具有特别的性质和运动规律.颗粒物质表现出许多不同于固、液、气物质的奇特现象和独特的运动规律.由于对颗粒物质运动规律的理解具有重要科学意义和应用背景,近十年来颗粒物质研究逐步成为物理学研究中的一个活跃领域.文章综述了颗粒物质的一些主要特性,如颗粒物质的静态性质、振动行为、流动特性等,其中也包括文章作者的一些新近研究结果.限...
作者:孙国富; 贾新娜 期刊:《交通运输研究》 2011年第19期
石笼结构具有良好的柔性、渗透性和生态环保特性,应用于山区公路的特殊路段是对传统支挡防护形式的有效补充,是很有前景的一种结构。基于北京山区黄关公路的工程应用,总结了石笼挡墙、石笼护坡在山区公路工程中的适应性和待深入研究的方向。目前石笼结构的力学分析、变形分析等方面的理论研究尚且不足,尤其对石笼护坡的研究还是空白。以石笼挡墙的颗粒流力学模拟研究成果为基础,结合黄关公路中提出的石笼护坡的整体失稳、局部失稳...
作者:高俊丽; 李厚伟; 曹威 期刊:《上海大学学报·自然科学版》 2019年第02期
针对填埋场沿土工膜与土工布界面易出现滑移失稳的问题,设计了加肋土工膜衬垫系统的室内模型试验.根据正交试验原理,考虑加肋土工膜的加肋形状、加肋高度和加肋间研究了10种试验工况下的衬垫系统沉降.在试验基础上,采用基于离散元理论的颗粒流软件PFC^2D进行数值模拟.试验结果表明,加肋间距为175~400 mm、肋块高度为4.5~6.0 mm时存在最优值.数值模拟结果表明, PFC数值模拟能较好地拟合室内模型试验的荷载-沉降曲线,得出加肋土工膜...
作者:叶勇; 徐西鹏 期刊:《轻工学报》 2008年第01期
利用离散单元法对5种不同成分的岩石样本进行了参数化建模,通过反复改变颗粒接触弹性模量、平行连接法向及切向强度、颗粒法向及切向接触刚度比、平行连接法向及切向刚度比等物理参数,分别对岩石进行了双轴压缩试验、拉伸试验及四点抗弯试验,得到了与自然石材相近的弹性模量、抗压强度、抗拉强度及抗弯强度等物理性能指标,为研究石材的力学行为提供了依据.
作者:郭鸿; 陈茜; 李军; 骆亚生; 胡海军 期刊:《陕西理工大学学报·自然科学版》 2015年第05期
为了探索锯齿形拖拽体在颗粒中平动运动时所受阻力和升力的变化规律,利用颗粒离散元数值模拟的方法,对不同的锯齿倾角、侵入深度、运动速度以及边界条件情况下的拖拽体进行了比较全面的分析研究。结果表明,锯齿倾角越大,阻力和升力越大,侵入深度越大和速度越大,阻力越大。最后,建立了拖拽阻力的建议公式,实际归一化结果表明,锯齿倾角一定时,就可以确定相应参数,进而表达不同拖拽速度和不同侵入深度时的拖拽阻力。
作者:卞德存; 赵金昌; 牛少卿 期刊:《煤炭技术》 2018年第05期
以炸药爆炸及水中脉冲放电爆炸等技术在油气井致裂过程中的应用为背景,借助离散元颗粒流计算软件PFC^2D.从岩体的裂隙扩展及其内部的振动衰减2方面研究了具有相同能量、不同特征的冲击波对岩体的致裂作用规律。
作者:聂鑫; 周安朝 期刊:《煤炭技术》 2018年第03期
通过颗粒离散元程序建立了3种不同煤岩高度比的煤岩组合模型,分析和比较了单轴压缩作用下的强度和破坏形态.并以此为基础建立煤岩力学结构模型,分析了煤岩组合体在压缩作用下的变形破坏过程。研究结果表明:煤岩组合体的强度介于煤体和岩体之间,其破坏形态主要受到煤体部分的影响:煤岩组合体的变形破坏过程比煤、岩单体更加复杂,尤其在塑性屈服和峰值破坏阶段;组合体的应力-应变曲线在峰值附近表现出明显的波动性.即组合体...
作者:姜兆华; 林山泉 期刊:《建筑结构》 2018年第S2期
利用二维颗粒流程序PFC2D开展了不同倾角非贯通单裂隙岩体试件的单轴压缩试验,研究了裂隙岩体应力-应变曲线特征、裂纹数及应变能、裂纹扩展机制等影响规律。结果表明,不同裂隙岩体的应力-应变曲线走势基本类似。不同裂隙岩体的破坏模式几乎一致,都为剪切破坏。其中,45°裂隙岩体微裂纹最多,15°裂隙岩体最少。在15°和60°裂隙岩体之间,微裂纹的数目随岩体的强度增加而增加;而小于15°、大于60°的裂隙岩体则反之。在滑动剪切破坏中,沿...
结合CAT技术,研制了一套对换热器在不同工况下的传热系数的测定试验台,该试验台采用流态化球颗粒对换热器进行强化传热及自动清洗防垢测试,并利用计算机得到的数据作为控制反馈各个工艺参数,如:进出口流量、球颗粒浓度、液面高度、结晶物排放时间等等,使得换热器始终保持在良好的工作状态下运行,实验结果表明:该技术可行,具有极大的研究及工程应用价值。
作者:邓升安; 楼国锋; 徐科珺; 温治; 刘训良; 豆瑞锋; 苏福永 期刊:《工程科学学报》 2018年第06期
工业中常用带埋管的移动床来加热或冷却固体颗粒物料,其过程涉及颗粒流与管壁间的复杂传热,而颗粒绕流圆管的流动过程对其传热效果起着决定性作用.为简化描述颗粒的流动过程,通过分析颗粒绕流圆管的特性,建立了拟漏斗流模型,并给出了模型所需颗粒绕流圆管描述参数的取值范围,模型可用以求取颗粒绕流圆管的速度场和时长等参数.建立了埋管移动床实验系统,考察了颗粒绕流顺排管束的过程;同时利用离散单元法(DEM)对该过程进行数值模...
作者:韩光; 崔铁军; 李莎莎; 马云东; 王来贵 期刊:《应用力学学报》 2017年第06期
为了对高层建筑受飞机撞击后坍塌过程进行研究,使用颗粒流理论作为基础,对一建筑受飞机撞击后坍塌过程进行模拟。构建建筑和飞机的颗粒流模型,引入颗粒流的爆炸及火灾模型。模拟过程包括:飞机的撞击、油箱的爆炸引起的火灾、建筑坍塌至稳定的过程。飞机以900km/h的速度分别在高程为250m和150m处正对建筑进行撞击,分析建筑坍塌过程。结果表明,坍塌形式和时间受到经历过程(撞击、爆炸、火灾)、飞机质量和速度、建筑结构和撞击位置...