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为确定基于颗粒流软件(PFC5.0)的颗粒流模型敏感性细观参数,利用数值试验,采用控制变量法研究细观参数对模拟岩石结构面各宏观力学参数的影响规律。结果表明:单轴抗压强度与平行黏结抗拉强度之间符合线性函数增长关系,与平行黏结黏聚力之间符合对数函数增长关系,与平行黏结摩擦角未表现出明显的函数关系;弹性模量与平行黏结抗拉强度之间符合线性函数增长关系,与平行黏结黏聚力之间符合对数函数增长关系,与平行黏结摩擦角未表现出明显的函数关系;泊松比与上述3个细观参数之间符合对数函数衰减关系;峰值抗剪强度与光滑节理黏结抗拉强度和光滑节理黏结黏聚力之间表现为线性函数增长关系,与光滑节理摩擦角之间符合对数函数增长关系。 相似文献
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国内外学者主要研究了多齿型结构面,但对于双齿型结构面的研究不够深入。为了探究双齿型结构面剪切特性的影响因素和规律,首先对比了单轴压缩试验结果与颗粒流计算结果,得到了较准确的细观参数,然后基于该细观参数和颗粒流程序建立了不同法向应力、齿高和齿距的颗粒流直剪试验数值模型,并从峰值抗剪强度和峰值摩擦角的角度对结果进行了分析。试验结果表明:峰值抗剪强度与法向应力、齿高皆呈现出正相关;峰值抗剪强度随齿距的增大而减小;峰值摩擦角随着法向应力和齿距的增大而减小;峰值摩擦角随齿高的增大而增大。 相似文献
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目前,实验室内一般用钻井所得岩心模拟岩石在地下所处得环境(温度、围压、孔隙压力)进行实测得到的静态岩石力学参数,而用地表岩心进行岩石力学参数测定的很少。而实验室很难准确地模拟井下温度、围压、孔隙压力等实际情况对地面露头岩样进行岩石力学参数测定,因此,需要一套合理优化的岩石力学参数实验方案才能进行。本设计采用有效应力法对地表岩心施加围压进行三轴实验,最终获得在同一温度不同围压下细砂岩和粉砂岩的泊松比、杨氏模量和抗压强度等参数值,进而研究不同岩性岩石的强度和变形特性,并进行实验结果对比分析。研究发现,随着围压增大,岩石的变形、抗压强度和弹性极限显著增大;相同实验条件下,不同岩性在不同方向上所表现出来的强度和变形特性各不同,且互有大小。 相似文献
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砂砾岩体储层物性岩性组合复杂,物性变化大,一直以来砂砾岩体有效储层预测都是一个难点。储层的岩石物理特征是开展有效储层预测的重要基础资料,本文选取了东营凹陷四口井的46块样品,针对不同岩性的岩石进行了岩石物理参数的测试分析。分析认为在特定的双岩石物理参数空间,不同的岩性样品大致分布在不同的区域,对于碎屑岩,样品颗粒越细,速度也越低。双参数空间识别岩性的效果优于单一参数,传统使用的单参数Vp/Vs或PR也可以作为岩性识别标准之一。以上测试分析结果为砂砾岩体有效储层预测奠定了基础。 相似文献
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本文借助于室内和原位测试方法,以福建泉州花岗岩残积土为例,研究了残积土的基本工程地质特性、微观结构特性、动剪切模量、动应力-应变关系和时间效应,并将其与粘土及砂土进行比较.从大量的共振柱试验和动三轴试验,得到该土饱和及非饱和时的动力参数,非饱和效应,动应力-应变关系以及时间效应的变化规律,并用原位SASW(表面波颇谱分析)法验证了动力参数G_0的可靠性. 相似文献
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岩石力学作为水利工程、土木工程、地质工程等多个领域的核心学科,一直备受关注。然而,传统岩石力学实验仅能够提供有限的宏观力学参数和破坏特征,无法深入揭示岩石内部微观结构的演化过程,从而限制了学生对岩石破坏机理的全面理解。因此,引入UDEC数值仿真技术来弥补传统岩石力学实验的不足。通过模拟岩石单轴压缩实验并研究内部裂纹的扩展情况,明确UDEC数值模拟在观察岩石破坏演化过程中的优势。这不仅提高了学生对岩石变形和破坏的理解,还加深了他们对岩石破裂机理的认识。学生通过室内实验和数值仿真的双重培训,能够从微观角度更好地理解岩石力学特性的差异,拓展思维,开阔眼界,激发科研兴趣。 相似文献
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桩墙结构的颗粒流数值模拟研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用PFC2D（particle flow code in two dimensions）平台和内置的fish语言，对桩墙、支撑等围护结构可以通过利用颗粒圆筒和平行粘结（the parallel-bond model）本构模型建立数值模型进行数值试验。通过对数值模型的端部施加各种荷载数值试验和三弯点应力数值试验，分别得到其变形、最大应力和弯矩，并与理论解进行对比，结果证明了颗粒流PFC2D能够用于分析围护结构在外荷载作用下的宏观力学响应，为颗粒流理论能够运用到复杂的结构分析中奠定了坚实的理论基础和合理的模拟途径。 相似文献
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岩石材料由于其非均质性,其强度值存在尺寸效应。本文利用真实破裂过程分析系统RFPA~(2D),对一端约束一端自由,一端梯形荷载一端均布荷载和反对称荷载3种边界条件下进行了数值模拟,得到了不同边界条件下岩石强度尺寸效应的数值结果以及其破裂形式。结果表明:(1)在3种不同边界条件下,岩石均存在尺寸效应,随着试件尺寸的增大,其抗压强度不断减小,且在一端约束一端自由的边界条件下,岩石强度尺寸效应较其他2种边界条件更加明显;(2) 3种边界条件下,其破坏形式均呈沿一定角度的剪切破坏。研究结果对于在复杂的边界条件下的岩石的开采以及准确测定不同边界条件下室内试验的尺寸具有一定的指导意义。 相似文献
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扁铲侧胀试验过程以扁铲探头的贯入过程为基础,而贯入过程本身可能会对测试位置的土体造成一定的扰动,从而对试验结果产生影响.但目前关于扁铲探头贯人过程引起的土体宏细观变化特征尚不清楚.进行了扁铲探头贯入过程的颗粒流数值模拟,探讨贯入过程中土体颗粒的位移分布和孔隙率变化特征.结果 表明,扁铲探头贯入过程中以周围土体的水平位移为主,对称分布在探头两侧,并近似呈半椭圆形向外扩散,影响范围距探头侧面可达220 mm,而探头中下部周围土体很窄范围内产生向下的竖向位移分布;探头周围土体在贯入过程中表现出一定的可逆性剪胀和不可逆剪胀,同时探头贯入对土体产生的影响与土体上覆有效压力及初始密实状态有关. 相似文献
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侧向土压力的分析与计算是基坑开挖设计的重要内容之一,而土压力又受挡土墙变位方式,土体应力历史,地下水渗流等多种因素影响。经典土力学考虑这些因素时存在缺陷,而一般的室内模拟试验也往往不能反应实际工程情况。则主要从基坑开挖中的土体应力状态和应力路径分析入手,考虑其对侧向土压力的影响关系,并结合模拟基坑开挖实际受力状态的三轴试验,对考虑应力路径的土压力试验研究提出一点建议。 相似文献
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为了更加细致地描述钢筋混凝土梁在高温状态下的热传导过程,文章考虑混凝土材料的非均质特性,建立了由骨料颗粒、砂浆及两者之间的界面过渡期组成的钢筋混凝土梁模型,并且为各组分赋予不同的热工参数,获得了混凝土梁在高温下的温度场分布。研究表明,由于混凝土材料导热率较低,钢筋混凝土结构受到高温后表面温度升高较快,内部混凝土温度增长较慢。细观模拟结果与宏观模拟结果进行了对比,表明非均质模型获得的温度梯度曲线在边界处是非光滑的,反映了混凝土材料的非均质特性。 相似文献
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细沟侵蚀可蚀性参数及土壤临界抗剪应力的有理(实验)求解方法 总被引：7，自引：0，他引：7
利用室内细沟侵蚀模拟试验结果 ,把细沟可蚀性参数和土壤临界抗剪应力的研究与侵蚀的过程结合起来 ,通过对土壤水蚀预报模型WEEP中控制土壤侵蚀的水动力学模型进行理论分析 ,导出了由实验直接计算得到细沟侵蚀可蚀性参数Kr 值及土壤临界抗剪切应力τc的方法 .由推导得到的计算方法与计算公式 ,求得了不同工况下细沟侵蚀可蚀性参数及相应的临界抗剪切应力值 .结果表明 ,对于同一种土壤 ,在不同的水动力学条件下 ,计算得到的细沟侵蚀可蚀性参数基本是一致的 .对于实验所用的黄绵土 ,计算得到的细沟可蚀性参数Kr 均值为( 0 32 4± 0 0 0 3)kg·N-1·s-1.临界抗剪切应力τc 随坡度的增大有增大的趋势 .不同水动力条件下回归系数值均大于 0 71 .提出的计算细沟侵蚀可蚀性参数Kr 值及土壤临界抗剪切应力τc的方法 ,将有助于建立和完善土壤侵蚀预报过程模型 . 相似文献
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自标定方法可以得到相机系统的内部参数和/或外部参数,而不对场景结构作假设或作很少假设。本文提出一种新的自标定方法,用于投影相机建模系统。一个关键点在于投影仪既可以作为主动光源使用,也可以当做一个虚拟相机使用。首先,使用结构光方法从不同角度投影并拍摄一组图像。然后,通过将空间约束关系转换为内参约束,完成对系统的自标定。最后,利用估计的参数进行3D建模。实验结果验证了本文方法的可行性。 相似文献
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自标定方法可以得到相机系统的内部参数和/或外部参数,而不对场景结构作假设或作很少假设.本文提出一种新的自标定方法,用于投影相机建模系统.一个关键点在于投影仪既可以作为主动光源使用,也可以当做一个虚拟相机使用.首先,使用结构光方法从不同角度投影并拍摄一组图像.然后,通过将空间约束关系转换为内参约束,完成对系统的自标定.最后,利用估计的参数进行3D建模.实验结果验证了本文方法的可行性. 相似文献
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为了准确模拟超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)的非线性力学行为,本文基于混凝土塑性损伤本构模型,建立了UHTCC受压、受拉本构关系及损伤模型参数确定方法,采用该本构模型对UHTCC立方体试块受压、UHTCC薄板直接拉伸、UHTCC/混凝土复合梁受弯试验进行数值模拟;有限元计算得到的应力应变关系、位移荷载关系曲线和开裂形态与试验结果吻合,验证了本文UHTCC塑性损伤本构模型的合理性;数值模拟展示了UHTCC和混凝土不同的损伤和开裂发展过程,结合试验结果说明了UHTCC使裂缝无害化分散、控制裂缝扩展的特点。 相似文献
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破碎岩体中的渗流会引发如溃坝、煤矿突水等动力学灾害,对于破碎岩体结构的物理力学性质及渗流特性的研究有重要的理论意义和实际意义。文章基于中国矿业大学深部岩土力学和地下工程国家重点实验室的MTS815岩石力学伺服实验系统,通过室内模拟环境,选取不同粒径的石灰岩进行了多组全面的渗流实验,研究了非Darcy渗流的渗透特性。给出了破碎岩体的介质粒径和渗流速度对渗透率的具体影响趋势:在一定的轴压作用下,不同的岩石随着颗粒直径的逐渐变大,渗透率逐渐增大;不同颗粒直径的岩石都有类似的压实渗透特性,随着岩石的压力逐渐增大,其厚度被逐渐压缩,渗透率逐渐变小。 相似文献
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采用流体计算软件Fluent,对Re=3900工况下附带2个控制小圆柱的圆柱体结构绕流进行数值模拟.首先对单柱体流场计算网格进行了独立性验证,之后通过对比分析不同工况下的涡量场、升阻力系数等水动力学参数的变化情况,研究了附属小圆柱与主圆柱壁面间距比(G/D)和方位布置角(α)对尾流特性的影响.结果 表明:当间距比较小时,附属圆柱对主圆柱剪切层的影响较大.在α＞30°与G/D=0.3工况下,附属圆柱会减弱主圆柱表面压力.特别是,在G/D=0.15,α=30°工况下,附属圆柱对主圆柱体尾流的抑制效果最佳,使得其所受的阻力系数最小. 相似文献