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无黏结材料颗粒流模型的宏细观参数关系研究 被引量:19
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作者 颜敬 曾亚武 +1 位作者 高睿 杜欣 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2012年第5期45-50,共6页
基于颗粒流(PFC2D/3D)模型的细观离散元方法是近些年来兴起的一种新的岩土数值计算方法,在岩土工程非连续介质领域中发挥着重要作用,但由于该类模型宏细观参数关系的复杂性,使其在实际工程应用中受到限制。在前人研究的基础上,以无黏结... 基于颗粒流(PFC2D/3D)模型的细观离散元方法是近些年来兴起的一种新的岩土数值计算方法,在岩土工程非连续介质领域中发挥着重要作用,但由于该类模型宏细观参数关系的复杂性,使其在实际工程应用中受到限制。在前人研究的基础上,以无黏结颗粒材料为例,采用4因素3水平正交试验方法设计了9类试样,并各自在3种侧压下进行双轴试验,以探求细观参数不同组合对介质宏观特性的影响,从而避免了控制变量法固定某些参数的局限,更加科学地分析了细观参量对宏观特性影响的敏感程度,并据此提出该类材料宏细观参数匹配的调整原则。最后利用人工神经网络实现了该类材料宏细观参数之间的互演计算,以供PFC模型在实际岩土工程计算时参考。 展开更多
关键词 颗粒流模型 正交试验 宏细观参数关系 神经网络算法 互演计算
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基于正交设计的颗粒流模型宏细观参数相关分析——以岩石单轴压缩数值试验为例 被引量:9
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作者 牛林新 辛酉阳 《人民长江》 北大核心 2015年第16期53-57,71,共6页
分析颗粒流模型中宏细观参数的关系,可为细观参数的匹配提供依据。以平行黏结模型作为基本模型,以单轴压缩数值试验作为宏观参数测试方法,对数值试验进行正交设计,采用多因素方差分析研究细观参数对宏观参数的影响。结果表明:弹性模量E... 分析颗粒流模型中宏细观参数的关系,可为细观参数的匹配提供依据。以平行黏结模型作为基本模型,以单轴压缩数值试验作为宏观参数测试方法,对数值试验进行正交设计,采用多因素方差分析研究细观参数对宏观参数的影响。结果表明:弹性模量E主要受Ec(珔Ec)影响;泊松比γ主要受kn/ks(k珋n/k珋s)影响;单轴抗压强度σn主要受平行黏结强度参数σcn,τcs,SD/Mean影响;μ对宏观强度参数没有显著影响,而对宏观变形参数具有一定影响;RA只对泊松比γ存在一定影响。在此基础上,建立了针对岩石单轴压缩数值试验的细观参数匹配方法。 展开更多
关键词 岩石单轴压缩数值试验 宏观参数 细观参数 正交设计 方差分析 颗粒流模型
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负泊松比岩体颗粒流模型及模拟分析 被引量:1
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作者 金爱兵 王凯 +1 位作者 杨振伟 孟新秋 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3422-3428,共7页
为了从微观结构角度研究岩体特殊的负泊松比效应,基于颗粒流理论和颗粒流程序(PFC),提出采用颗粒流数值模拟方法。从已知具有负泊松比效应的无机晶体材料出发,研究其内部特殊的微观结构,进而建立符合岩体情况的颗粒流模型。利用所生... 为了从微观结构角度研究岩体特殊的负泊松比效应,基于颗粒流理论和颗粒流程序(PFC),提出采用颗粒流数值模拟方法。从已知具有负泊松比效应的无机晶体材料出发,研究其内部特殊的微观结构,进而建立符合岩体情况的颗粒流模型。利用所生成模型进行单轴压缩模拟试验,得出泊松比随应力的变化曲线。基于所建模型,对岩体在低荷载水平作用下的负泊松比现象机理进行分析。研究结果表明:当轴压为0~3 MPa时,岩体试样泊松比为负值,最小泊松比为-0.059。模拟结果与室内试验结果大致吻合,验证了该颗粒流模型用于研究岩体负泊松比现象的可靠性。 展开更多
关键词 岩体 负泊松比 PFC 颗粒流模型 微观结构
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欧拉颗粒流模型下的近床面风沙跃移速度分布特征 被引量:3
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作者 刘芳 金阿芳 热依汗古丽·木沙 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第6期2157-2163,共7页
风沙运动中沙粒速度是风沙物理学研究的重要内容,为反映风沙流运动中沙粒相浓度变化及沙粒的速度分布,从多相流的角度出发,运用二维欧拉颗粒两相流模型对风沙的流动过程进行模拟。通过对比实验中沙粒的体积浓度随高度的变化,验证了模型... 风沙运动中沙粒速度是风沙物理学研究的重要内容,为反映风沙流运动中沙粒相浓度变化及沙粒的速度分布,从多相流的角度出发,运用二维欧拉颗粒两相流模型对风沙的流动过程进行模拟。通过对比实验中沙粒的体积浓度随高度的变化,验证了模型的准确性,并在此基础上对沙相的运动信息进行统计分析,得到近床面风沙流的沙相速度分布。统计结果表明:在风沙跃移过程中,沙粒体积分数随高度的变化呈指数衰减,并在近地面附近出现浓度饱和层,饱和层沙粒体积分数的数量级为10-7,且在饱和层上方浓度衰减加快。通过对体积分数大于等于10-7的沙粒速度信息进行统计,得到不同时刻沙相速度分布,并给出相应的速度分布概率密度函数。 展开更多
关键词 风沙 欧拉颗粒流模型 沙粒速度分布 沙相体积分数
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三维颗粒流数值模型的胶结砂岩力学特性 被引量:19
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作者 刘先珊 董存军 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期37-44,共8页
为了更好地反映砂岩胶结性状对力学特性的影响,以油藏储层砂岩为研究对象,建立基于平行粘结接触的三维颗粒流数值模型(PFC3D)用以模拟剪切试验中砂岩结构的破坏机理。进行PFC3D的二次开发描述平行粘结分布和力学性质,分析剪切过程中砂... 为了更好地反映砂岩胶结性状对力学特性的影响,以油藏储层砂岩为研究对象,建立基于平行粘结接触的三维颗粒流数值模型(PFC3D)用以模拟剪切试验中砂岩结构的破坏机理。进行PFC3D的二次开发描述平行粘结分布和力学性质,分析剪切过程中砂岩体应力比、体应变、配位数和粘结破坏与应变之间的关系,通过接触网络的演化说明力链的重要作用,验证了数值模型的可行性。对比研究了不同胶结半径比、平行粘结刚度和胶结量变化对胶结砂岩力学特性的影响,阐明了胶结性状对砂岩结构受力的控制作用,为建立特定条件的胶结砂岩破坏机理提供了科学依据。 展开更多
关键词 胶结砂岩 胶结性状 三维颗粒数值模型 破坏机理 力链
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桩-钢支撑支护基坑颗粒流数值模拟分析 被引量:2
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作者 吴凤元 樊赟赟 +1 位作者 梁力 孙彤 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第1期10-14,共5页
针对桩-钢支撑支护形式的基坑工程,应用基于离散元理论的颗粒流软件PFC2D建立桩-钢支撑支护基坑颗粒流数值模型,对比分析有钢支撑和无钢支撑支护基坑开挖过程桩体水平位移、坑底隆起和接触力变化规律。结果表明:在有钢支撑支护的情况下... 针对桩-钢支撑支护形式的基坑工程,应用基于离散元理论的颗粒流软件PFC2D建立桩-钢支撑支护基坑颗粒流数值模型,对比分析有钢支撑和无钢支撑支护基坑开挖过程桩体水平位移、坑底隆起和接触力变化规律。结果表明:在有钢支撑支护的情况下,基坑开挖过程中桩体水平位移远小于无钢支撑支护的桩体水平位移;在基坑开挖过程中,第2、3道钢支撑起到了主要作用。 展开更多
关键词 桩-钢支撑 基坑工程 颗粒流模型 数值模拟
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基于三维流-固耦合模型的油井出砂细观机制研究 被引量:9
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作者 刘先珊 许明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2363-2370,共8页
油井出砂机制的研究是提高油藏产能和石油开采成本减小的关键课题,而常规的宏观力学理论和方法不能全面反映油藏开采过程中油井出砂的发生和发展。鉴于砂岩储层的物理性质和射孔试验特征,从岩土力学的角度建立基于柱坐标系的三维颗粒流... 油井出砂机制的研究是提高油藏产能和石油开采成本减小的关键课题,而常规的宏观力学理论和方法不能全面反映油藏开采过程中油井出砂的发生和发展。鉴于砂岩储层的物理性质和射孔试验特征,从岩土力学的角度建立基于柱坐标系的三维颗粒流数值模型,与理论分析成果进行比较,以说明该细观数值模型可行性,有效地模拟出砂过程中的渗流及流-固耦合效应。在该基础上,综合考虑流体压力梯度力和拖曳力,基于PFC3D模型模拟流体不同运动时的砂岩性态。数值分析得到的模型宏观应力图形说明流体运动对砂岩力学特性的影响不可忽略,且在相同条件下,流量越大,砂岩的塑性区越大,形成砂岩破坏出砂的几率也越大。同时,不同工况的砂岩黏结分布和颗粒转动图形表明,相同条件下流量越大,颗粒间平行黏结破坏越多,颗粒转动越大,失去黏结约束的颗粒也越多,出砂量就越大,可见两种细观特征图形与宏观应力图形变化规律一致,该模型可用于油井出砂机制的研究,可为出砂量预测及出砂控制提供新的研究思路。 展开更多
关键词 柱坐标系 三维颗粒数值模型 -固耦合效应 出砂细观机制 细观特征
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考虑流固耦合效应的饱和砂土渗透破坏数值模拟 被引量:8
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作者 刘先珊 刘洋 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期633-638,643,共7页
综合考虑水压力梯度力和拖曳力产生的流固耦合效应,建立3维颗粒流(PFC3D)数值模型,从细观角度分析砂土颗粒运动及水压力分布,与理论结果比较以验证数值模型的可行性,并建立实际的饱和砂土渗流模型,模拟超过临界水力梯度后的砂土颗粒运... 综合考虑水压力梯度力和拖曳力产生的流固耦合效应,建立3维颗粒流(PFC3D)数值模型,从细观角度分析砂土颗粒运动及水压力分布,与理论结果比较以验证数值模型的可行性,并建立实际的饱和砂土渗流模型,模拟超过临界水力梯度后的砂土颗粒运动及赋存状态.结果表明:水流速和颗粒级配对介质颗粒运动的影响较大,颗粒刚度比和摩擦系数的影响相对较小,但较软的颗粒能提高计算效率.该模型可从宏细观角度更准确地反映饱和砂土介质的渗透破坏机理,对实际工程的渗透破坏具有指导作用. 展开更多
关键词 临界水力梯度 饱和砂土 渗透破坏 3维颗粒数值模型 固耦合
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基于柱坐标系的油井出砂三维数值模型设计与研究 被引量:8
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作者 刘先珊 许明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期871-878,共8页
根据实际储层砂岩的物性和射孔试验特征,从岩土力学的角度基于柱坐标系建立三维颗粒流(PFC3D)数值模型。综合考虑流体压力梯度力和拖曳力产生的流固耦合效应,运用几何学方法研究油井出砂过程中的砂岩模型变化。数值计算与理论分析比较... 根据实际储层砂岩的物性和射孔试验特征,从岩土力学的角度基于柱坐标系建立三维颗粒流(PFC3D)数值模型。综合考虑流体压力梯度力和拖曳力产生的流固耦合效应,运用几何学方法研究油井出砂过程中的砂岩模型变化。数值计算与理论分析比较可知流体运动效应不可忽略,两者的应力分布曲线相吻合,验证了数值模型的可行性和适用性。另外,外界条件一定时,砂岩模型的应力分布、黏结颗粒性态、颗粒位移和流体对单颗粒作用力结果显示不同的单元划分对数值计算结果的影响不大,说明该数值模型的收敛性和稳定性。由此可见,提出的三维数值模型能较好地反映砂岩出砂过程中的宏细观力学特性,为准确理解砂岩出砂的力学机理提供了重要的研究思路和研究手段。 展开更多
关键词 柱坐标系 三维颗粒数值模型 油井出砂 固耦合 可行性 稳定性
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考虑流固耦合效应的储层砂岩力学响应分析 被引量:1
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作者 许明 刘先珊 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期147-152,共6页
用柱坐标系下的三维颗粒流数值方法研究储层砂岩的力学响应。通过实际颗粒级配的数值模拟与室内三轴试验对比,确定砂岩颗粒的细观力学参数,建立基于流固耦合效应的射孔试验模型。结果表明:砂岩的宏观应力反映了油藏流速对砂岩应力的增幅... 用柱坐标系下的三维颗粒流数值方法研究储层砂岩的力学响应。通过实际颗粒级配的数值模拟与室内三轴试验对比,确定砂岩颗粒的细观力学参数,建立基于流固耦合效应的射孔试验模型。结果表明:砂岩的宏观应力反映了油藏流速对砂岩应力的增幅,但均未超过储层砂岩的峰值强度,最大塑性区约为12.9 mm,显示局部化的砂岩破坏过程;胶结应力的变化表明流速大于3 m/s时,增幅明显的剪应力加速了砂岩的剪切破坏,且颗粒平动和转动加剧,说明砂岩的胶结破坏严重,离散颗粒数呈量级增大,塑性区扩大明显。考虑流固耦合效应的三维数值方法能有效反映油井出砂的力学特性,当油藏流动对砂岩起控制作用时,出砂几率显著提高。 展开更多
关键词 储层砂岩 力学响应 三维颗粒数值模型 固耦合效应 出砂
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高速黄土滑坡前缘冲挤效应颗粒流模拟
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作者 孙兴来 沈伟 +4 位作者 李纪恒 袁思凡 李颖喆 贾恩贤 李同录 《工程地质学报》 2025年第5期1988-1995,共8页
一些高速黄土滑坡在运动过程中对其前缘的松散阶地物质存在冲挤作用,造成阶地物质大范围隆起和运移。此类滑坡的运动过程非单一黄土的滑移,而是两种不同物质的相互作用过程。为研究此类滑坡前缘冲挤效应的运动演化机理,本文以陕西咸阳... 一些高速黄土滑坡在运动过程中对其前缘的松散阶地物质存在冲挤作用,造成阶地物质大范围隆起和运移。此类滑坡的运动过程非单一黄土的滑移,而是两种不同物质的相互作用过程。为研究此类滑坡前缘冲挤效应的运动演化机理,本文以陕西咸阳塬北缘的西庙店高速黄土滑坡为对象,开展了滑坡堆积体地貌和地层变形特征的现场调查,在此基础上建立滑坡的二维颗粒流模型,分析了前缘冲挤效应的形成过程,探讨了斜坡坡度对其演化模式的影响。结果表明:高陡黄土斜坡发生突发性破坏而高速下滑为前缘冲挤效应的形成提供了动能条件;黄土滑体冲挤阶地物质使其产生隆起变形和水平推移,此过程中两者基本不发生混合;前缘冲挤效应的演化过程可分为俯冲铲起、多级冲剪破坏、推移隆起和减速停止4个阶段,其中冲剪破坏是导致阶地地层形成多级逆冲推覆式构造的主要原因;不同滑前斜坡坡度黄土滑坡的前缘冲挤模式不同,随坡度增加,黄土滑体披覆于阶地物质上的程度变大,堆积结构逐渐由推挤式过渡为披覆式。本文研究可为预测此类滑坡的致灾范围提供方法。 展开更多
关键词 高速黄土滑坡 滑坡运动过程预测 前缘冲挤效应 数值模拟 颗粒流模型
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直剪条件下碎石集料力学特性研究 被引量:10
12
作者 王鹏程 刘建坤 +1 位作者 李旭 田泽野 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期103-108,共6页
针对3种不同粒径的碎石集料进行垂直压力分别为50kPa、100kPa、150kPa以及200kPa的室内大型直剪试验,分析直剪条件下碎石材料的力学性能,同时利用离散元软件PFC3D建立碎石材料直剪试验的颗粒流模型;通过对比室内试验结果,对模型的细观... 针对3种不同粒径的碎石集料进行垂直压力分别为50kPa、100kPa、150kPa以及200kPa的室内大型直剪试验,分析直剪条件下碎石材料的力学性能,同时利用离散元软件PFC3D建立碎石材料直剪试验的颗粒流模型;通过对比室内试验结果,对模型的细观参数进行标定。在此基础上,分析直剪过程中碎石之间的作用力及位移的演变。结果表明:随着垂直压力的增加,碎石集料的抗剪强度也在不断增加,其抗剪强度包络线可表述为幂函数型式;所选取各级垂直压力作用下,垂直压力越小,剪胀越明显;在选定的碎石粒径范围内,相同垂直压力下的集料抗剪强度以及压缩量随着粒径的增加而增加,而表征摩擦角则减小;直剪过程中碎石材料的体应变体现出不均匀性。 展开更多
关键词 碎石集料 大型直剪试验 颗粒流模型 力学特性 细观分析
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延安地区黄土挖方边坡冲蚀演化研究 被引量:2
13
作者 许锐 王广璐 +2 位作者 隋国晨 李寻昌 杨威 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期1-8,共8页
研究目的:为研究黄土挖方边坡冲蚀演化过程及其规律,为复合型生态防护提供可靠依据,本文基于对延安地区黄土边坡冲蚀演化的长期观测调查,进行坡面冲蚀形态测量、冲蚀量统计,并利用颗粒流模型,分析降雨、植被等主要因素与黄土挖方边坡冲... 研究目的:为研究黄土挖方边坡冲蚀演化过程及其规律,为复合型生态防护提供可靠依据,本文基于对延安地区黄土边坡冲蚀演化的长期观测调查,进行坡面冲蚀形态测量、冲蚀量统计,并利用颗粒流模型,分析降雨、植被等主要因素与黄土挖方边坡冲蚀破坏演化过程间的耦合互馈关系。研究结论:(1)黄土挖方边坡坡面冲蚀演化有明显的阶段性,即表层侵蚀阶段、细沟阶段、坑槽阶段和冲沟阶段;(2)黄土边坡冲蚀演化各阶段既有各自阶段明显的特征,又相互制约和影响,总体呈加速扩展的趋势;(3)降雨与冲蚀量具有显著正相关性,是影响黄土边坡冲蚀破坏的关键因素,且延安地区黄土边坡冲蚀破坏和水土流失问题具有典型的季节性;(4)植被能有效改善土体的抗冲蚀性能,在边坡冲蚀演化各阶段,特别是在冲蚀演化初期,能有效减少冲蚀量;(5)本研究成果可为西北黄土边坡生态防护技术提供指导。 展开更多
关键词 黄土边坡 冲蚀演化 颗粒流模型 生态护坡
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不同含石量下泥岩土石混合体剪切特性及细观破坏机制 被引量:21
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作者 张敏超 刘新荣 +1 位作者 王鹏 杜立兵 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2019年第6期17-26,共10页
为探究含石量对泥岩土石混合体剪切特性及细观破坏机制的影响,设计了含石量20%~80%共4组试样,分别在0.2、0.4、0.6、0.8 MPa这4种不同围压下进行室内大型三轴剪切试验,研究不同含石量试样的偏应力、体积应变及抗剪强度参数的变化规律;... 为探究含石量对泥岩土石混合体剪切特性及细观破坏机制的影响,设计了含石量20%~80%共4组试样,分别在0.2、0.4、0.6、0.8 MPa这4种不同围压下进行室内大型三轴剪切试验,研究不同含石量试样的偏应力、体积应变及抗剪强度参数的变化规律;基于数字图像处理技术生成PFC 2D颗粒流数值模型进行一系列数值分析。结果表明:试样抗剪强度随含石量增大而不断增大。与其他类型的土石混合体不同的是,泥岩土石混合体在低围压下呈先剪缩后剪胀的变化规律,且含石量越高,最终剪胀效果越明显;在高围压下始终表现为剪缩,且含石量越低,剪缩效果越强。内摩擦角随含石量增大呈慢快慢的“S”型增长趋势,且在20%~80%含石量内增长较快;黏聚力随含石量增大不断降低,但下降速率逐渐减小。数值试验表明:土石混合体在剪切过程中存在拉剪混合破坏;随含石量增加,土石混合体骨架结构效应越来越显著,剪切带绕过块石,形成多个形状不规则的小剪切带。 展开更多
关键词 含石量 泥岩土石混合体 颗粒流模型 剪切特性 细观破坏机制
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加筋土拉拔界面作用的离散元细观模拟 被引量:15
15
作者 王家全 周健 +1 位作者 吴辉琴 徐华 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期839-845,共7页
为研究加筋土界面作用的力学响应,对离散元程序(PFC3D)进行二次开发,建立了土工格栅拉拔试验仿真模型。与室内模型试验结果进行对比,探讨了拉拔界面细观参数的演变及荷载传递机理,揭示了细观参数的演化规律及其与宏观力学性质之间的关... 为研究加筋土界面作用的力学响应,对离散元程序(PFC3D)进行二次开发,建立了土工格栅拉拔试验仿真模型。与室内模型试验结果进行对比,探讨了拉拔界面细观参数的演变及荷载传递机理,揭示了细观参数的演化规律及其与宏观力学性质之间的关系。研究结果表明:筋土界面区域成为主要的位移集中区,上界面影响厚度略大于下界面影响厚度;在筋土界面区域形成了高度的X向应力集中,沿格栅长度方向出现若干个Z向应力集中区,表明格栅横肋挤压土体,其所提供的被动承载力较为显著;在筋土界面区域,局部孔隙率随拉拔位移增大而增大,接触数减少,滑动比随拉拔位移的增加发生了激烈的跌宕起伏,界面局部位置发生剪胀,宏观上对应拉拔阻力增大,而后孔隙率慢慢减小,拉拔阻力回落。 展开更多
关键词 土工格栅 拉拔试验 颗粒数值模型 细观参数 界面作用
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粒度分布对胶结砂岩力学特性的影响 被引量:5
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作者 刘先珊 许明 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期142-148,共7页
储层出砂过程中砂岩颗粒的离散与其细观结构性有密切关系。以胶结砂岩为研究对象,基于三维颗粒流数值模型(PFC3D)建立4种不同粒度分布的数值模型,模拟剪切过程的砂岩力学响应,研究不同粒度分布的砂岩体应力比、体应变、配位数和黏结破... 储层出砂过程中砂岩颗粒的离散与其细观结构性有密切关系。以胶结砂岩为研究对象,基于三维颗粒流数值模型(PFC3D)建立4种不同粒度分布的数值模型,模拟剪切过程的砂岩力学响应,研究不同粒度分布的砂岩体应力比、体应变、配位数和黏结破坏与轴应变之间的关系。结果表明:粒度分布对砂岩力学特性的影响较大,仅基于随机方法产生颗粒建立的数值模型不能完全代表实际砂岩的物理结构。须根据实测的砂岩粒度分布建立三维数值模型,才能准确描述储层砂岩的力学特性。粒径越小,连接的颗粒越少,自由度越大,开采中成为离散颗粒的可能性越大。 展开更多
关键词 细观结构 胶结砂岩 粒度分布 三维颗粒数值模型 力学特性
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A power function model for simulating creep mechanical properties of salt rock 被引量:2
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作者 LI Huan Ngaha Tiedeu WILLIAM +2 位作者 Jaak DAEMEN ZHOU Jun MA Chang-kun 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第2期578-591,共14页
In this paper,a new micro-creep model of salt rock is proposed based on a linear parallel bonded model(LPBM)using the two-dimensional particle flow code(PFC2D).The power function weakening form is assumed to describe ... In this paper,a new micro-creep model of salt rock is proposed based on a linear parallel bonded model(LPBM)using the two-dimensional particle flow code(PFC2D).The power function weakening form is assumed to describe the variation of the parallel bonded diameter(PBD)over time.By comparing with the parallel-bonded stress corrosion(PSC)model,a smaller stress fluctuation and smoother creep strain−time curves can be obtained by this power function model at the same stress level.The validity and adaptability of the model to simulate creep deformation of salt rock are verified through comparing the laboratory creep test curves and the Burgers model fitting result.The numerical results reveal that this model can be capable of capturing the creep deformation and damage behavior from the laboratory observations. 展开更多
关键词 salt rock creep damage particle flow code power function model
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不同侧压作用下充填裂隙砂岩裂纹扩展特征的试验与数值研究
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作者 雷瑞德 黄凌 +2 位作者 胡超 周林森 赵鹏程 《矿业安全与环保》 2025年第5期107-118,共12页
为探究侧压对裂隙岩石破裂演化过程的影响,利用声发射监测技术和离散元模型对不同侧压作用下微裂纹破裂机制进行研究。构建了考虑矿物组分的离散元细观数值模型,分析了岩石加载过程中微裂纹破裂力学行为,量化了3种侧压条件下裂隙砂岩声... 为探究侧压对裂隙岩石破裂演化过程的影响,利用声发射监测技术和离散元模型对不同侧压作用下微裂纹破裂机制进行研究。构建了考虑矿物组分的离散元细观数值模型,分析了岩石加载过程中微裂纹破裂力学行为,量化了3种侧压条件下裂隙砂岩声发射信号多重分形特征。结果表明,裂隙砂岩整个受载变形破裂过程分为微裂纹闭合阶段、裂纹萌生阶段、裂纹缓慢扩展阶段、裂纹匀速扩展阶段和裂纹加速扩展阶段;随着侧压的增大,砂岩试样的贯通失效模式由裂纹主导向局部剥落破坏转变,且剥落范围逐渐增大。另外,拉伸裂纹和剪切裂纹对应的起裂应力水平逐渐增高,同时,拉伸裂纹占比小于剪切裂纹。随着应力水平的增高,平均频宽(Δα)呈现出先降低后增高的趋势;平均频宽差(Δα_(0))与频谱测度子集(Δf)呈现出相反的演化趋势。当应力水平小于0.8σ_(c)时,Δα_(0)大于0,砂岩试样以小破裂尺度信号为主;当应力水平大于0.8σ_(c)时,Δα_(0)由正值逐渐变为负值,砂岩试样以大破裂尺度信号为主。 展开更多
关键词 裂隙砂岩 双轴加载 颗粒流模型 声发射 裂纹分类
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