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考虑裂纹分形维数的平行黏结模型细观参数标定的神经网络模型
1
作者
龚囱
戚燕顺
+4 位作者
缪浩杰
肖琦
熊良锋
曾鹏
赵奎
《岩土力学》
北大核心
2025年第1期327-336,共10页
针对试错法在平行黏结模型细观参数标定过程中存在繁琐耗时,且无法定量评价数值模拟与室内试验的裂纹匹配程度等局限性,统计并分析了近10年平行黏结模型细观参数取值范围,采用盒计数法获取了数值模拟试验、室内试验所得破坏后岩石表面...
针对试错法在平行黏结模型细观参数标定过程中存在繁琐耗时,且无法定量评价数值模拟与室内试验的裂纹匹配程度等局限性,统计并分析了近10年平行黏结模型细观参数取值范围,采用盒计数法获取了数值模拟试验、室内试验所得破坏后岩石表面裂纹分形维数。在此基础上,建立了以宏观弹性模量、宏观泊松比、峰值强度和裂纹分形维数等4个参数为输入层,黏结弹性模量、黏结法向与切向刚度比、黏结内聚力、黏结内摩擦角、黏结抗拉强度和摩擦系数等6个细观参数为输出层的神经网络模型,对比分析了考虑与不考虑裂纹分形维数时平行黏结模型细观参数标定效果。研究结果表明:(1)所建立的神经网络模型具有较好的收敛速度、预测精度与泛化性能,测试集输出数据与期望值误差约为3.34%。(2)将裂纹分形维数纳入神经网络模型后,数值模拟所得弹性模量、峰值应力与泊松比等宏观参数与室内试验结果的误差小于3.00%,优于不考虑裂纹分形维数标定结果。(3)该方法可定量保障数值模拟所得裂纹不规则性与室内试验结果的一致性,其在一定程度上可视为对现有神经网络模型细观参数标定结果的修正。研究成果可为提高平行黏结模型细观参数标定效果提供新思路。
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关键词
分形维数
颗粒流
平行黏结模型
参数标定
神经网络
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职称材料
题名
考虑裂纹分形维数的平行黏结模型细观参数标定的神经网络模型
1
作者
龚囱
戚燕顺
缪浩杰
肖琦
熊良锋
曾鹏
赵奎
机构
江西
理
工
大学
资源
与环境
工
程学院
江西理工大学稀有金属资源安全高效开采江西省重点实验室
出处
《岩土力学》
北大核心
2025年第1期327-336,共10页
基金
国家重点研发计划资助项目(No.2023YFC3012200)
江西省重点研发计划重点项目(No.20212BBG71009)
+2 种基金
稀有金属资源安全高效开采江西省重点实验室项目(No.2023SSY01031)
江西理工大学清江青年英才支持计划(No.JXUSTQJYX2019005)
中国博士后科学基金(No.2020M671976)。
文摘
针对试错法在平行黏结模型细观参数标定过程中存在繁琐耗时,且无法定量评价数值模拟与室内试验的裂纹匹配程度等局限性,统计并分析了近10年平行黏结模型细观参数取值范围,采用盒计数法获取了数值模拟试验、室内试验所得破坏后岩石表面裂纹分形维数。在此基础上,建立了以宏观弹性模量、宏观泊松比、峰值强度和裂纹分形维数等4个参数为输入层,黏结弹性模量、黏结法向与切向刚度比、黏结内聚力、黏结内摩擦角、黏结抗拉强度和摩擦系数等6个细观参数为输出层的神经网络模型,对比分析了考虑与不考虑裂纹分形维数时平行黏结模型细观参数标定效果。研究结果表明:(1)所建立的神经网络模型具有较好的收敛速度、预测精度与泛化性能,测试集输出数据与期望值误差约为3.34%。(2)将裂纹分形维数纳入神经网络模型后,数值模拟所得弹性模量、峰值应力与泊松比等宏观参数与室内试验结果的误差小于3.00%,优于不考虑裂纹分形维数标定结果。(3)该方法可定量保障数值模拟所得裂纹不规则性与室内试验结果的一致性,其在一定程度上可视为对现有神经网络模型细观参数标定结果的修正。研究成果可为提高平行黏结模型细观参数标定效果提供新思路。
关键词
分形维数
颗粒流
平行黏结模型
参数标定
神经网络
Keywords
fractal dimension
particle flow code
parallel bond model
parameter calibration
neural network
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑裂纹分形维数的平行黏结模型细观参数标定的神经网络模型
龚囱
戚燕顺
缪浩杰
肖琦
熊良锋
曾鹏
赵奎
《岩土力学》
北大核心
2025
0
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