检索结果-南通市图书馆

三轴剪切下砂土应变局部化宏微观特性演化规律离散元分析

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

岩石力学与工程学报 2024年第S01期43卷 3586-3596页

作者：王思远蒋明镜石安宁天津大学建筑工程学院天津300350 苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215009 同济大学土木工程减灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

探究土体变形和剪切带空间演化特征对于评估岩土结构的稳定性具有重要意义。使用离散元法模拟砂土在柔性边界下三轴剪切试验,分析剪切带内外的宏微观特性演化规律,探究砂土应变局部化的宏微观跨尺度联系。首先,在离散元模拟中使用考虑... 详细信息

探究土体变形和剪切带空间演化特征对于评估岩土结构的稳定性具有重要意义。使用离散元法模拟砂土在柔性边界下三轴剪切试验,分析剪切带内外的宏微观特性演化规律,探究砂土应变局部化的宏微观跨尺度联系。首先,在离散元模拟中使用考虑颗粒形状影响的三维完整接触模型;随后,在三轴模拟中使用柔性边界代替刚性边界以保证剪切带的充分发展;最后,与已有试验进行对比验证模拟有效性,并从宏微观关联角度对其结果进行分析。结果表明:使用考虑颗粒形状影响的三维完整接触模型及柔性边界的三轴离散元模拟可以较好的再现净砂试样的应力-应变和体积响应及剪切带的发展过程;剪切带内外部的平均纯转动率(APR)值、孔隙率、力学配位数、各向异性系数等宏微观特征差异明显;随着轴向位移的增加,带内APR值、孔隙率均大于带外而力学配位数带外大于带内;剪切带内局部孔隙率及各项异性对试样整体孔隙演化和各向异性有重要影响。

关键词：土力学离散元模拟柔性边界应变局部化三轴压缩宏微观特性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩石化学风化力学特性的宏微观定量关联

同济大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 911-919页

作者：周志豪王华宁蒋明镜同济大学土木工程学院上海200092 同济大学航空航天与力学学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215009

为了分析化学风化对岩石力学性能的影响机制,采用密集排列的颗粒集合体模拟岩石材料,将与化学风化时间相关的质量损失率引入颗粒刚度和胶结模型。基于均匀化方法和格构模型,推导获得了风化岩石弹性阶段应力‒应变关系和强度准则以及宏观... 详细信息

为了分析化学风化对岩石力学性能的影响机制,采用密集排列的颗粒集合体模拟岩石材料,将与化学风化时间相关的质量损失率引入颗粒刚度和胶结模型。基于均匀化方法和格构模型,推导获得了风化岩石弹性阶段应力‒应变关系和强度准则以及宏观弹性和强度参数与微观参数(颗粒接触响应特性、风化损伤参数等)的定量关联,并探究了化学风化及其时效性对岩石力学性能的影响规律。结果表明,随着质量损失率的增大以及反应时间的增加,风化岩石的刚度和强度均呈负指数减小;当环境pH值较低时,岩石的峰值黏聚力和峰值内摩擦角随着反应时间的增大均显著降低;当环境pH值较高时,开始阶段岩石的峰值黏聚力显著降低,而峰值内摩擦角变化不大,峰值内摩擦角的显著降低需要更长的风化时间。

关键词：岩石化学风化宏微观时效效应

深部节理岩体开挖卸荷动力破坏机制的离散元研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩土工程学报 2020年第S02期42卷 196-201页

作者：薄英鋆王华宁蒋明镜同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学航空航天与力学学院上海200092 天津大学建筑工程学院土木工程系天津300350 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350

对于高地应力下的岩体开挖,岩体自身的缺陷以及开挖诱发的动力效应对围岩的破坏有十分重要的影响。对节理的分布进行简化与量化,采用二维离散元方法模拟了断续节理岩体中隧道开挖过程,研究不同连通率下岩体的宏观与微观动力破坏模式,以... 详细信息

对于高地应力下的岩体开挖,岩体自身的缺陷以及开挖诱发的动力效应对围岩的破坏有十分重要的影响。对节理的分布进行简化与量化,采用二维离散元方法模拟了断续节理岩体中隧道开挖过程,研究不同连通率下岩体的宏观与微观动力破坏模式,以及节理面附近点处的动力响应。结果表明考虑动力效应后,岩体破坏范围以及程度显著增大;高连通率下动力计算模式更容易产生翼型裂纹的聚合;节理面的存在放大了岩桥中心的动力效应,并对节理面后的岩体起到缓冲作用,但是节理面之前的岩体将会受到反射应力波的影响。

关键词：离散元隧道动力效应断续节理

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

隧道力学状态离散元模拟中的粒径效应

地下空间与工程学报 2022年第5期18卷 1471-1480页

作者：薄英鋆王华宁蒋明镜车纳同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学航空航天与力学学院上海200092 天津大学建筑工程学院土木工程系天津300350 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350

对于工程尺度的离散元隧道模型,颗粒尺寸是决定模型计算准确性以及效率的重要参数。引入隧道直径与平均粒径之比(特征长度比R_(a)=D/D_(50))度量颗粒的相对尺寸,研究不同工况下相对粒径对离散元模型中应力、位移以及胶结破坏的影响。通... 详细信息

对于工程尺度的离散元隧道模型,颗粒尺寸是决定模型计算准确性以及效率的重要参数。引入隧道直径与平均粒径之比(特征长度比R_(a)=D/D_(50))度量颗粒的相对尺寸,研究不同工况下相对粒径对离散元模型中应力、位移以及胶结破坏的影响。通过离散元结果与解析解对比和胶结破坏率分析,给出可获得高精度模拟结果的特征长度比范围。结果表明:无胶结破坏时,离散元径向应力误差略大于环向应力误差;相比于等压情况,不等压情况下平均位移误差将增大,当R_(a)>35,离散元应力、位移与解析解误差将收敛至10%以内;发生胶结破坏时,破坏域范围达到稳定;对测量圆大小的分析显示,当圆内颗粒数目大于150左右时可以有效减小相对粒径较大时的应力误差。

关键词：离散元粒径效应隧道特征长度比岩石模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

深海能源土开采对海床稳定性的影响研究思路

岩土工程学报 2010年第9期32卷 1412-1417页

作者：蒋明镜肖俞刘芳同济大学土木学院地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

深海天然气水合物大量赋存在深海沉积物中(即深海能源土)。天然气水合物的大规模开采将导致能源土力学性质劣化,从而引发海底滑坡和海床失稳等一系列海床稳定性问题。针对能源土开采所致海床稳定性问题,探讨现行相关研究方法的局限性;... 详细信息

深海天然气水合物大量赋存在深海沉积物中(即深海能源土)。天然气水合物的大规模开采将导致能源土力学性质劣化,从而引发海底滑坡和海床失稳等一系列海床稳定性问题。针对能源土开采所致海床稳定性问题,探讨现行相关研究方法的局限性;建议在宏微观土力学研究思路框架内,基于对能源土微观结构的深刻认识,以离散元为桥梁、以物理实验为依据,探究深海能源土的宏观力学变形特性,然后结合有限元数值模拟分析方法,研究海床稳定性问题。

关键词：天然气水合物海洋沉积物海底稳定性

考虑能源土渗透性影响的水合物分解超孔压特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩土力学 2021年第10期42卷 2755-2762,2772页

作者：胡伟朱海涛蒋明镜李文昊天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

天然气水合物分解会产生超孔隙压力,导致深海能源土工程性质劣化,引发海底滑坡等地质灾害。考虑深海能源土渗透性的影响,建立修正的Grozic-Nixon超孔隙压力模型,以Storegga海底滑坡为研究案例与Grozic-Nixon模型和Xu-Leonid模型的研究... 详细信息

天然气水合物分解会产生超孔隙压力,导致深海能源土工程性质劣化,引发海底滑坡等地质灾害。考虑深海能源土渗透性的影响,建立修正的Grozic-Nixon超孔隙压力模型,以Storegga海底滑坡为研究案例与Grozic-Nixon模型和Xu-Leonid模型的研究结果进行对比分析。基于修正模型开展超孔隙压力时变规律研究和参数研究,揭示超孔隙压力的时变规律和不同参数对超孔隙压力的影响效应。结果表明:采用修正模型计算的超孔隙压力最大值相比于原模型减小约21.5%;超孔隙压力先累积后消散,累积速率逐渐减小,消散速率先增大后减小;水合物分解速率和深海能源土渗透率对超孔隙压力的影响最为显著,超孔隙压力最大值可相差6倍。

关键词：深海能源土超孔隙压力渗透性时变规律参数分析

基于有限体积法的三维CFD-DEM耦合方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水资源与水工程学报 2017年第2期28卷 126-132页

作者：沈亚男蒋明镜奚邦禄河海大学岩土工程科学研究所江苏南京210098 同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

本文基于有限单元法对流体控制方程进行离散,并与离散单元法进行三维流固耦合计算。首先,针对多孔介质土体选取合适的控制方程,包括流体运动方程、颗粒运动方程及流固相互作用方程。然后将编译的计算流体力学程序引入离散单元法中进行... 详细信息

本文基于有限单元法对流体控制方程进行离散,并与离散单元法进行三维流固耦合计算。首先,针对多孔介质土体选取合适的控制方程,包括流体运动方程、颗粒运动方程及流固相互作用方程。然后将编译的计算流体力学程序引入离散单元法中进行耦合计算。最后,针对单颗粒沉降进行了数值模拟,结果表明:颗粒在刚开始下落时,速度增加较快,然后增加速率逐渐变缓并趋于稳定;随着颗粒的不断下降,其所受拖拽力随着时间先迅速增加,然后逐渐与浮重力一致;颗粒下降速度稳定后,水压(扣除静水压力)在颗粒附近呈蝶翼状分布,且颗粒上方为负压,下方为正压;颗粒下方水流向两侧外流,而上方水流向颗粒上方汇聚。以上研究结果表明此次编译的计算流体力学程序能够很好地和离散单元法进行耦合,并可用于研究多孔介质流固耦合问题。

关键词：有限体积法离散单元法流固耦合方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

不同厚度及边界胶结颗粒抗压特性离散元分析

地下空间与工程学报 2015年第1期11卷 70-76,83页

作者：孙超刘芳蒋明镜同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092

为研究胶结厚度和边界条件对胶结颗粒抗压特性的影响,利用离散元数值方法模拟了胶结颗粒的室内微观压缩试验,并与室内试验结果进行了对比。结果表明,胶结厚度对胶结颗粒抗压强度影响较大,抗压强度随胶结厚度的增加呈指数形式下降并趋近... 详细信息

为研究胶结厚度和边界条件对胶结颗粒抗压特性的影响,利用离散元数值方法模拟了胶结颗粒的室内微观压缩试验,并与室内试验结果进行了对比。结果表明,胶结厚度对胶结颗粒抗压强度影响较大,抗压强度随胶结厚度的增加呈指数形式下降并趋近恒定值,这一现象与室内试验结果吻合较好。而胶结厚度的影响程度与边界约束有关,当边界约束较强时微观剪切破坏占主导,抗压强度较高。另外,边界形状对微观胶结破坏模式(拉伸破坏或剪切破坏)有一定影响,平面边界由于边界约束效应更强,导致胶结颗粒的抗压强度更高。

关键词：胶结颗粒胶结厚度抗压强度离散元

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

三种环境下月壤削坡试验离散元分析

三种环境下月壤削坡试验离散元分析