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黄土沉积过程及微结构模型的非连续变形分析
被引量：
8
1
作者
张杰
李萍
+4 位作者
李同录
张常亮
乔志甜
李强
沈伟
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2021年第4期1199-1206,共8页
黄土是一种具有特殊结构的多孔隙、弱胶结的松散沉积物,存在典型的微观架空结构,其力学行为是微观结构变形与破坏的宏观体现。从本质上揭示黄土的力学行为,需从黄土微结构出发,而黄土的物质组成和微结构特征受其特殊的风积成因所控制,...
黄土是一种具有特殊结构的多孔隙、弱胶结的松散沉积物,存在典型的微观架空结构,其力学行为是微观结构变形与破坏的宏观体现。从本质上揭示黄土的力学行为,需从黄土微结构出发,而黄土的物质组成和微结构特征受其特殊的风积成因所控制,基于此本文提出了一种模拟黄土沉积过程并构建其初始结构模型的方法。为了生成黄土沉积后所形成的微结构模型,并对其进行变形模拟,首先在确定黄土颗粒形态的基础上利用Monte Carlo法生成沉积前的黄土颗粒群,然后引入非连续变形分析方法(DDA)模拟颗粒的下落,该方法能够模拟颗粒下落过程中的相互碰撞及摩擦,由此建立与实际比较接近的黄土初始结构模型。从模型中可以识别出大、中、小3类孔隙结构和台阶(staircase)、重叠(stack)、点接触(point contact)、T型4种接触形式。对所生成的黄土结构模型进行不同压力下的压缩试验,选择不同部位的颗粒作出了径向分布函数,从微观角度说明了黄土在压缩过程中大孔隙和架空结构会首先被破坏。设计了与数值模拟相同条件下的物理模型试验,将两者试验结果进行对比,结果表明数值模拟与物理模型试验的e-lgp压缩曲线的趋势大致相同,表明所提出方法是可行的。该方法为进一步开展黄土力学行为的微观分析提供了基础。
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关键词
沉积过程
黄土
初始结构
DDA模拟
Monte
Carlo法
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职称材料
基于Monte Carlo法的黄土二维微观结构模型构建
被引量：
4
2
作者
乔志甜
李强
+3 位作者
张杰
李萍
沈伟
李同录
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2020年第4期79-84,89,共7页
从微观尺度研究土的力学行为是揭示其力学机理的一种有效途径,为此首先建立其微观结构模型。目前常通过光学显微镜或者扫描电镜图像获取黄土的微观结构,但将其直接用于二维建模时,存在颗粒悬浮和叠置的问题。基于黄土的颗粒累积分布曲...
从微观尺度研究土的力学行为是揭示其力学机理的一种有效途径,为此首先建立其微观结构模型。目前常通过光学显微镜或者扫描电镜图像获取黄土的微观结构,但将其直接用于二维建模时,存在颗粒悬浮和叠置的问题。基于黄土的颗粒累积分布曲线和实际颗粒形态,提出了一种随机生成其二维微观结构模型的方法。首先将颗粒累积分布曲线按粒径范围分为若干区间,从各区间上随机抽取粒径值,形成满足其粒径分布的粒径数据库;再根据黄土颗粒的微观图像建立颗粒的形态数据库。从这2个数据库中随机抽取颗粒粒径和形态,生成具有随机大小、形态的颗粒库。采用Monte Carlo法将这些颗粒在模型顶端随机投放,建立黄土的二维微观结构模型。该模型为黄土微观力学行为的分析提供了原型。
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关键词
黄土
微观结构模型
MONTE
Carlo法
数值模拟
扫描电镜
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职称材料
题名
黄土沉积过程及微结构模型的非连续变形分析
被引量：
8
1
作者
张杰
李萍
李同录
张常亮
乔志甜
李强
沈伟
机构
长安
大学
地质工程与测绘学院
黄土高原水循环与地质
环境
教育部野外观测研究站
博洛尼亚
大学
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2021年第4期1199-1206,共8页
基金
国家自然科学基金(资助号:41790442,41877242)。
文摘
黄土是一种具有特殊结构的多孔隙、弱胶结的松散沉积物,存在典型的微观架空结构,其力学行为是微观结构变形与破坏的宏观体现。从本质上揭示黄土的力学行为,需从黄土微结构出发,而黄土的物质组成和微结构特征受其特殊的风积成因所控制,基于此本文提出了一种模拟黄土沉积过程并构建其初始结构模型的方法。为了生成黄土沉积后所形成的微结构模型,并对其进行变形模拟,首先在确定黄土颗粒形态的基础上利用Monte Carlo法生成沉积前的黄土颗粒群,然后引入非连续变形分析方法(DDA)模拟颗粒的下落,该方法能够模拟颗粒下落过程中的相互碰撞及摩擦,由此建立与实际比较接近的黄土初始结构模型。从模型中可以识别出大、中、小3类孔隙结构和台阶(staircase)、重叠(stack)、点接触(point contact)、T型4种接触形式。对所生成的黄土结构模型进行不同压力下的压缩试验,选择不同部位的颗粒作出了径向分布函数,从微观角度说明了黄土在压缩过程中大孔隙和架空结构会首先被破坏。设计了与数值模拟相同条件下的物理模型试验,将两者试验结果进行对比,结果表明数值模拟与物理模型试验的e-lgp压缩曲线的趋势大致相同,表明所提出方法是可行的。该方法为进一步开展黄土力学行为的微观分析提供了基础。
关键词
沉积过程
黄土
初始结构
DDA模拟
Monte
Carlo法
Keywords
Deposition process
Loess
Initial structure
DDA simulation
Monte Carlo method
分类号
P642.131 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
基于Monte Carlo法的黄土二维微观结构模型构建
被引量：
4
2
作者
乔志甜
李强
张杰
李萍
沈伟
李同录
机构
长安
大学
地质工程与测绘学院
博洛尼亚大学生物、地球与环境科学系
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2020年第4期79-84,89,共7页
基金
国家自然科学基金重大项目(41790442)。
文摘
从微观尺度研究土的力学行为是揭示其力学机理的一种有效途径,为此首先建立其微观结构模型。目前常通过光学显微镜或者扫描电镜图像获取黄土的微观结构,但将其直接用于二维建模时,存在颗粒悬浮和叠置的问题。基于黄土的颗粒累积分布曲线和实际颗粒形态,提出了一种随机生成其二维微观结构模型的方法。首先将颗粒累积分布曲线按粒径范围分为若干区间,从各区间上随机抽取粒径值,形成满足其粒径分布的粒径数据库;再根据黄土颗粒的微观图像建立颗粒的形态数据库。从这2个数据库中随机抽取颗粒粒径和形态,生成具有随机大小、形态的颗粒库。采用Monte Carlo法将这些颗粒在模型顶端随机投放,建立黄土的二维微观结构模型。该模型为黄土微观力学行为的分析提供了原型。
关键词
黄土
微观结构模型
MONTE
Carlo法
数值模拟
扫描电镜
Keywords
loess
microstructure model
Monte Carlo method
numerical simulation
scanning electron microscope
分类号
TU444 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
黄土沉积过程及微结构模型的非连续变形分析
张杰
李萍
李同录
张常亮
乔志甜
李强
沈伟
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2021
8
在线阅读
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职称材料
2
基于Monte Carlo法的黄土二维微观结构模型构建
乔志甜
李强
张杰
李萍
沈伟
李同录
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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