作者:蒋城露; 王昂; 赵锋; 尚海林; 张明建; 刘福生; 刘其军 期刊:《物理学报》 2019年第22期
炸药颗粒的冲击点火机理一直是人们关注并不断研究的课题,但是迄今为止进展缓慢.随着计算技术的高速发展,三维离散元方法(three-dimensional discrete meso-element method,DM3)被认为是一种高效且直观的研究炸药冲击点火的有效手段.本文基于三维离散元方法对奥克托今(HMX)颗粒在落锤撞击条件下的撞击变形和升温点火进行了研究,模拟计算表明,炸药的颗粒尺寸、堆积程度、内部缺陷以及落锤的冲击力大小都将影响HMX颗粒的升温点火和燃...
针对土石混合体提出了一种随机计算模型.在该模型中,可以模拟土石混合比、块石尺寸、块石形状等.给出了随机模型的实现方法,同时对该随机模型的算法可靠性进行了验证.通过统计分析的方法研究了单轴受压情况下土石混合体内部应力场分布与土石配比、岩石块度大小等因素的关系.并进一步给出了土石混合体的应力-应变特性和强度特性.
作者:陈伟; 李世海 期刊:《岩石力学与工程学报》 2004年第04期
在三维离散元面-面接触刚性块体单元模型基础上,提出块体单元允许变形、断裂的一种计算模型。此计算模型不仅考虑岩块之间的节理刚度,而且考虑岩块自身变形以及岩块可能发生断裂的情况。
作者:李世海; 汪远年 期刊:《岩石力学与工程学报》 2004年第21期
简要分析了岩体力学计算中比较重要的几何参数和物理参数的选取问题.通过对几种离散元方法接触关系的比较,讨论了在不同的计算模型中结构面刚度所代表的物理意义.指出在刚性块体模型中,结构面的刚度是包含了岩块和结构面物理特性的等效刚度,而在可变形块体模型中,只有当块体间的接触弹簧刚度取足够大时,才能客观地反映岩体的特性.太大的接触刚度影响计算的可靠性,为此给出了一种简单的处理方法.通过量纲分析的方法给出了岩体结构振...
作者:金磊; 曾亚武 期刊:《岩石力学与工程学报》 2018年第06期
为了更加精细的模拟土石混合体宏细观力学特性和变形破坏机制,针对已有三轴试验侧向柔性薄膜边界模拟方法进行改进,提出三维组合墙法实现了柔性薄膜边界的三维离散元模拟。结合已开发的不规则块石和土石混合体三维离散元建模方法建立土石混合体大型三轴数值试样,开展数值试验标定土石混合体数值模型的细观力学参数并与室内试验结果进行了对比验证。深入分析不同含石量下土石混合体的宏细观力学特性和变形破坏机制。结果表明:三维...
作者:杜朋召; 魏杰; 高平; 刘尚各 期刊:《水电能源科学》 2018年第01期
针对泾河下游河谷段某水垫塘岩质边坡的岩体结构特性和结构面发育情况,依据边坡工程地质资料,在分析边坡岩体结构特征和潜在滑移模式的基础上,利用三维离散元法分析边坡稳定性,并采用极限平衡法对计算结果进行对比验证。分析结果表明,基于三维离散元法的岩质边坡稳定性分析结果合理,在正常和暴雨工况下,边坡安全系数均大于规范要求的安全系数标准。研究成果可为岩质边坡稳定性分析提供参考。
作者:王俊; 聂亮; 向龙; 何川 期刊:《铁道学报》 2018年第07期
采用三维离散元方法开展了考虑动态掘进过程条件下的散粒体地层土压盾构掌子面稳定性研究。首先建立与文献[14]室内模型试验相匹配的三维离散元模型,通过对比两者之间结果验证数值方法的合理性,然后采用验证的数值方法建立原型土压盾构模型并在散粒体地层中掘进,探讨隧道埋深、地层特性以及施工扰动等因素对掌子面稳定性的影响规律,并从颗粒运动层面解释隧道失稳机理。研究结果表明:盾构施工过程削弱掌子面稳定性,极限支护压力pf...
作者:文新; 曹东勇; 安亚杰 期刊:《江西建材》 2018年第05期
边坡岩体是非均质、各向异性、不连续的复杂介质,由结构面和所围限的结构体组成,结构面常常控制着岩体的稳定性。离散元法将岩体离散为块体单元,单元可以发生变形、移动和分离,可以较为真实地模拟不连续岩体在受结构面控制下发生变形破坏的过程。本文以某边坡为对象,在现场采样基础上,统计分析了优势结构面方位和可能发生的变形破坏模式,采用三维离散元软件3DEC分析了不同工况下的边坡稳定性。
针对含单一滑面的理想库岸滑坡,应用三维离散单元法3DEC,开展了水库运行条件下滑坡位移的变化规律研究,结果表明,水库蓄水对于库岸滑坡的变形具有明显的作用,在不同的静水位作用下,滑坡体的变形随着水位的升高而逐渐增大;水位上升过程中,滑坡体内的位移随着水位的升高而增大,水位的上升幅度越大,滑坡体的变形越大。水位下降的情况下,处于饱和区的前缘位移随着水位的下降而增大,非饱和区域点的位移值的变化随水位的变化不明显;水位...
作者:程东幸; 潘炜; 刘大安; 冯树荣; 郭华锋; 丁恩保 期刊:《岩土力学》 2006年第12期
节理岩体是工程边坡的重要研究对象,通过数值模拟(3DEC)的方法研究了加锚节理岩体的力学特性。以龙滩水电站左岸边坡的锚固设计为例,推导了边坡加锚节理岩体的等效力学参数,进行了岩石数值单轴压缩试验、直剪试验以及岩体结构面直剪试验,对数值试验的结果进行了误差分析和修正,确定出加锚节理岩体的等效力学参数为:岩石的变形模量、内摩擦角、内聚力不变,结构面的内摩擦角不变,内聚力由50kPa提高到122kPa。所得结论与采...
作者:杨志华; 兰恒星; 张永双; 李郎平; 熊探宇 期刊:《工程地质学报》 2013年第02期
通常情况下,地下工程震害比地面建筑物震害较轻,但是在强震条件下,地下工程震害依然突出。2008年5.12汶川大地震(MS8.0)对地下工程造成了巨大破坏,尤其是穿越构造断裂带的铁路、公路隧道。本文采用三维离散元(3DEC)动力分析方法和实测汶川地震动记录,模拟研究了穿越断层的成兰铁路邓家坪隧道围岩在强震和断层共同作用下的动力响应过程。经过与实地调查的北川—映秀断裂带地表破裂情况对比验证,模拟结果具有较高的可信度。结果...
作者:吴东旭 姚勇 梅军 刘筱玲 期刊:《工业建筑》 2014年第05期
砂卵石土作为一种特殊的岩土材料越来越受到研究者的重视。以三维颗粒流程序(PFC3D)为工具,建立砂卵石土直剪试验数值模型,并与试验结果进行对比分析,由于砂卵石土是一种三维不连续介质,并具有任意的形状,数值模拟结果相对于试验数据偏低。为更好地研究其抗剪特性,采用多面体颗粒近似模拟砂卵石土,并将其结果与以传统的球形颗粒模拟砂卵石土的结果进行对比分析。结果表明:多面体颗粒相对于球形颗粒而言,能较好地反映砂...
作者:李会中 王吉亮 黄孝泉 杨静 刘冲平 白伟 冯龙 期刊:《长江科学院院报》 2012年第08期
在对拱肩槽自然边坡工程地质条件详细调查的基础上,采用工程地质宏观分析和数值计算相结合的研究手段,对拱肩槽人工边坡整体稳定进行了系统研究;通过结构面组合分析,提出了人工边坡可能出现的块体失稳模式;从块体稳定性影响因素入手,建立了块体稳定性评价标准,并评价了块体的稳定性。工程地质宏观分析表明:拱肩槽边坡整体稳定性较好,数值模拟计算结果显示人工边坡变形特征不突出、稳定系数较高,人工边坡可能出现的块体多处于基本...
作者:王涛 项宇 李扬 期刊:《长江科学院院报》 2009年第02期
通过对三维离散元中渗流计算模型,渗流几何模型与力学几何模型的结合等问题研究,提出了三维离散元中渗流计算与力学计算的耦合方法。将该计算方法应用到某地下洞室块体稳定计算中,分析了地下水作用和节理张开度对计算结果的影响。计算结果表明,其结果是符合实际的。
作者:魏龙海 陈春光 王明年 陈炜韬 期刊:《重庆交通大学学报·自然科学版》 2008年第04期
通过大量的计算机模拟试验、物理模型试验及一定的理论分析,改进了三维离散元模型,利用速度时程曲线分析了计算模型的稳定性;根据速度分布的方差时程曲线探讨了各计算参数与速度分布之间的关系,最后通过散粒体堆积的等值线图进一步验证了模型的正确性和参数取值的合理性。
研究目的:道砟是有砟轨道的关键构成,其变形累积将直接造成轨道的下沉破坏。随着列车运行速度的提高,道砟的变形对有砟轨道的行车安全性、舒适性和轨道养护维修工作量的影响也越来越大。因此,开展高速铁路道砟变形机理的研究具有重要意义。近年来,一些学者开始将土工格栅应用到铁路道砟的加固中,用以减小铁路道砟的沉降变形,但总体来说还不够成熟和完善。为进一步研究铁路道砟的变形机理及土工格栅加固铁路道砟的效果,本文...
作者:冯文凯 何川 石豫川 鲍立新 期刊:《岩土力学》 2009年第04期
滑坡位于金沙江下游某拟建的大型水电站库区左岸,距坝址较近,总体积约为2560万m^3,属特大型滑坡,其稳定与否将直接威胁到大坝安全和水库正常运营。由于滑坡成因复杂,对其进行合理评价和科学预测尚有困难。为此,结合野外详细勘查资料的分析,对其形成机制进行了定性分析,认为主要以滑移.弯曲型为主,局部可能存在滑移.拉裂或蠕滑.拉裂变形。在此基础上,运用三维离散元数值模拟分析方法,再现了其变形破坏演化过程,进一...
壳体结构的局部失效及其对整体结构稳定性影响涉及到跨宏细观多尺度力学问题。该文推导出元/网格动量传递的多尺度算法,建立了三维离散元与壳体有限元耦合的时空多尺度数值计算方法。通过激光辐照下充内压圆柱壳局部失效算例的数值模拟,验证该多尺度方法能够完善地并行实现时间多尺度与空间多尺度计算,不仅能够准确模拟壳体结构局部细观非均匀演化及其对整体结构的影响,而且计算时间很少,有效地发挥了时空多尺度模拟高效率优...
对巷道涌水量预测方法进行研究,通过理论分析,探讨了离散元法在涌水量预测中应用的可行性,明确地给出了利用该数值方法进行涌水量预测的具体方法;采用3DEC程序进行二次开发实现了三维离散元法在涌水量预测中的工程应用。研究结果表明:基于渗流场与应力场耦合理论的3DEC离散元程序能够较为准确的进行开挖后巷道的涌水量的动态预测,其做为一种合理高效的涌水量预测数值方法,为类似工程提供了参考。
作者:金磊 曾亚武 李欢 李晶晶 期刊:《岩土工程学报》 2015年第05期
在基于CT扫描的不规则颗粒三维离散元精细建模技术的基础上,提出了一种不规则块石三维离散元模型随机生成技术,并建立了符合宏观统计规律的土石混合体三维离散元模型。进行了含石量为0,10%,30%,50%,70%,90%的土石混合体大三轴试验数值模拟研究,对各种含石量下土石混合体的力学特性和变形破坏机理进行了深入地分析探讨。结果表明:随着含石量的增加,试样峰值强度、残余强度、弹性模量和破坏应变逐渐增大,剪缩性减小,剪胀性增强;加载...