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干湿循环作用下堆石料宏细观力学特性的离散元模拟研究
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作者 王辉 钮新强 +1 位作者 马刚 周伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期665-676,共12页
堆石料的物理力学特性在干湿循环作用下会发生明显劣化。基于堆石料颗粒三维扫描结果,建立了宽粒径范围的堆石料颗粒模板库。考虑干湿循环对颗粒强度、颗粒间接触模量和摩擦系数的影响,提出了一种考虑堆石颗粒干湿循环劣化的颗粒破碎模... 堆石料的物理力学特性在干湿循环作用下会发生明显劣化。基于堆石料颗粒三维扫描结果,建立了宽粒径范围的堆石料颗粒模板库。考虑干湿循环对颗粒强度、颗粒间接触模量和摩擦系数的影响,提出了一种考虑堆石颗粒干湿循环劣化的颗粒破碎模拟方案。在此基础上,采用FDM-DEM耦合方法对不同干湿循环作用下的堆石料试样进行一系列三轴压缩试验,讨论了在三轴压缩条件下干湿循环对堆石料宏细观力学特性的影响规律。结果表明:堆石料的初始模量和峰值强度随着干湿循环次数N的增加而呈非线性降低,干湿循环对体变曲线在初始阶段的剪缩和加载后期的剪胀有抑制作用,当N增大至某一值时,干湿循环对堆石料的宏观变形和强度的影响逐渐不明显。干湿循环次数越大,试样内部平均配位数越大,接触滑移比越大,试样内部的偏组构呈非线性减小,即各向异性程度在逐渐减小,这说明干湿循环对试样内部的各向异性发展有抑制作用。 展开更多
关键词 干湿循环 堆石体 颗粒破碎 离散单元法 细观力学特性
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纤维增强树脂矿物复合材料的细观力学特性及损伤机理
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作者 李有堂 武彤 李武强 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期10127-10133,10141,共8页
纤维增强树脂矿物复合材料因优异的力学性能得到广泛应用,但有关材料损伤机理的研究仅停留在宏观层面,较少关注损伤过程中材料的细观力学特性和微裂纹演化规律。针对这一问题,基于颗粒流离散元技术建立了纤维树脂矿物复合材料的细观模型... 纤维增强树脂矿物复合材料因优异的力学性能得到广泛应用,但有关材料损伤机理的研究仅停留在宏观层面,较少关注损伤过程中材料的细观力学特性和微裂纹演化规律。针对这一问题,基于颗粒流离散元技术建立了纤维树脂矿物复合材料的细观模型,分析了材料应力-应变曲线的变化规律,揭示了材料的微裂纹萌生扩展机制和其破坏失效形式。结果表明,相比于树脂矿物复合材料,纤维增强树脂矿物复合材料的抗压强度更高,起裂应力和损伤应力更大;骨料颗粒形状对纤维的增强增韧作用影响较小;纤维对树脂矿物复合材料具有增韧阻裂的作用。研究从细观角度揭示了纤维增强树脂矿物复合材料的损伤性能,能够为该材料的推广应用提供指导。 展开更多
关键词 纤维树脂矿物复合材料 细观力学 损伤机理 颗粒流离散元技术
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单轴压缩荷载作用下混凝土损伤破坏的细观力学分析
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作者 何康 屈伸 《混凝土与水泥制品》 2024年第5期1-6,共6页
基于伸缩因子函数的变形方法和蒙特卡罗方法,建立了由骨料、砂浆和二者之间的界面过渡区构成的混凝土随机骨料模型。采用有限单元法对混凝土随机骨料模型的抗压强度、应力峰值、应力分布、损伤状态等力学性能进行了数值计算,从细观尺度... 基于伸缩因子函数的变形方法和蒙特卡罗方法,建立了由骨料、砂浆和二者之间的界面过渡区构成的混凝土随机骨料模型。采用有限单元法对混凝土随机骨料模型的抗压强度、应力峰值、应力分布、损伤状态等力学性能进行了数值计算,从细观尺度上分析了混凝土的损伤破坏过程及裂缝形貌特征。结果表明:在单轴压缩荷载作用下,混凝土首先在薄弱区域的界面过渡区处发生拉应力和剪应力集中,产生初始损伤;然后损伤扩展至水泥砂浆,形成贯穿裂缝;最终,导致混凝土承载力失效。 展开更多
关键词 塑性损伤 细观力学 随机骨料模型 单轴压缩 混凝土
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混凝土早龄期收缩开裂细观力学机理研究 被引量:1
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作者 张翔 田正宏 +3 位作者 张闻起 沈雷 徐磊 张礼彬 《水电能源科学》 北大核心 2024年第2期57-61,共5页
缓减混凝土早龄期收缩开裂是提升混凝土结构耐久性和防水性能的关键环节,对此研究了基于细观力学的混凝土早龄期收缩开裂机理。采用随机骨料模型对混凝土内粗骨料、砂浆和界面过渡区(ITZ)进行参数化建模生成混凝土细观结构,建立混凝土... 缓减混凝土早龄期收缩开裂是提升混凝土结构耐久性和防水性能的关键环节,对此研究了基于细观力学的混凝土早龄期收缩开裂机理。采用随机骨料模型对混凝土内粗骨料、砂浆和界面过渡区(ITZ)进行参数化建模生成混凝土细观结构,建立混凝土细观数值模型,针对现行试验规范,确定模拟所需力学参数并验证计算方法。结果表明,混凝土早龄期的收缩应变随时间的变化趋势受粗骨料随机分布的影响不大,不同分布形式下的混凝土24 h收缩应变值最大相对误差为7%;平板混凝土试件早龄期的收缩裂缝沿着裂缝诱导器尖端区域的ITZ单元发展,不同粗骨料分布形式下的裂缝面积最大相对误差为9.5%。 展开更多
关键词 混凝土 早龄期 收缩开裂 细观力学机理
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煤矸石混凝土三相细观力学性能及细观破坏机理 被引量:1
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作者 范东林 陈苏社 +4 位作者 李光斌 王巍 张向东 苏丽娟 李文亮 《煤炭工程》 北大核心 2024年第5期173-181,共9页
为探究煤矸石混凝土力学特性,开展了煤矸石混凝土的多相细观力学特性试验研究,并基于细观尺度建立了煤矸石混凝土非均质数值模型,研究了煤矸石混凝土内部各种介质对煤矸石混凝土力学性能的影响。结果表明:细观模型能较好地描述煤矸石混... 为探究煤矸石混凝土力学特性,开展了煤矸石混凝土的多相细观力学特性试验研究,并基于细观尺度建立了煤矸石混凝土非均质数值模型,研究了煤矸石混凝土内部各种介质对煤矸石混凝土力学性能的影响。结果表明:细观模型能较好地描述煤矸石混凝土的力学特性、破坏模式和内部损伤演化过程;煤矸石混凝土的力学特性与三相力学性能有关,随着ITZ强度的增加,煤矸石混凝土的峰值应力先增大后减小,但残余强度趋于一致。改善ITZ力学特性对煤矸石混凝土的破坏模式及宏观裂缝的分布和扩展影响不大;提高水泥砂浆强度可以提高煤矸石混凝土的峰值应力和脆性;粗骨料强度提高了混凝土的峰值应力。当σ_(cp-Agg)<σ_(cp-M)时,可有效提高混凝土的峰值应力;当σ_(cp-M)<σ_(cp-Agg)时,峰值应力增长率迅速下降。增加骨料的强度可以改善混凝土的脆性。 展开更多
关键词 煤矸石综合利用 煤矸石粗集料 多相细观力学 数值模拟 细观尺度损伤机理
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基于Voronoi建模和Cohesive单元的PBX细观力学模型
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作者 李云欣 朱晓燕 +2 位作者 袁洪魏 文乾乾 唐维 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期632-639,I0003,共9页
针对PBX的细观力学模型存在模型结构与真实PBX细观形貌不符、破坏行为描述不全面(仅考虑界面脱粘)、研究对象单一(大多针对PBX-9501)等问题,建立了基于Voronoi建模和Cohesive单元的PBX细观力学模型。首先,基于光学显微镜下的细观结构图... 针对PBX的细观力学模型存在模型结构与真实PBX细观形貌不符、破坏行为描述不全面(仅考虑界面脱粘)、研究对象单一(大多针对PBX-9501)等问题,建立了基于Voronoi建模和Cohesive单元的PBX细观力学模型。首先,基于光学显微镜下的细观结构图,采用Voronoi方法构建了更贴近实际形貌的PBX炸药细观模型;然后,采用内聚力有限元方法在炸药晶体内部、黏结剂内部及炸药颗粒/黏结剂界面处都引入了Cohesive单元,以在二维尺度上实现任意路径破坏行为的模拟;最后,针对某HMX基-F2311黏结剂炸药和某HMX基-F2313黏结剂炸药标定了模型参数,模拟了这两种炸药的准静态拉伸行为。结果表明,两种炸药数值模拟的拉伸变形曲线、破坏应力、破坏应变都与试验数据吻合良好,表明该模型不仅适用于不同PBX炸药材料(线弹性PBX、非线性PBX)的变形行为描述,还可以分析PBX炸药在拉伸破坏过程中的细观机理,刻画不同PBX炸药的裂纹萌生、扩展和贯穿的过程。 展开更多
关键词 物理化学 高聚物黏结炸药 PBX 细观力学 拉伸强度 Voronoi建模 代表体积单元(RVE) Cohesive单元
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基于细观力学的石墨烯复合材料导热性能分析
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作者 刘文君 韩海涛 +2 位作者 鲁芹 高俊杰 聂榕序 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期259-266,共8页
基于细观力学理论,运用代表性体积元方法研究石墨烯填充聚乳酸复合材料导热性能。根据显微照片分析复合材料细观结构特征并构建细观结构模型,利用有限元方法求解复合材料等效导热系数,并通过与实验结果对比验证模型正确性和有效性。通... 基于细观力学理论,运用代表性体积元方法研究石墨烯填充聚乳酸复合材料导热性能。根据显微照片分析复合材料细观结构特征并构建细观结构模型,利用有限元方法求解复合材料等效导热系数,并通过与实验结果对比验证模型正确性和有效性。通过参数化分析研究各细观结构参数对复合材料导热性能的影响规律,所建模型及相应参数化分析结果,对石墨烯填充复合材料的导热性能预测及改进优化具有较强的指导意义。 展开更多
关键词 细观力学 石墨烯复合材料 细观结构模型 导热性能 数值分析
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复合固体推进剂细观力学性能模拟研究进展
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作者 韩若寒 付小龙 +2 位作者 蔚红建 石拉 刘瀚文 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期290-300,共11页
阐述了近年来国内外复合固体推进剂细观力学性能模拟的研究进展,分别从复合固体推进剂细观模型建立和数值模拟分析2个角度分别研究复合固体推进剂的宏观力学性能。介绍了复合固体推进剂细观模型建立的几种方法以及先进的数值模拟技术,... 阐述了近年来国内外复合固体推进剂细观力学性能模拟的研究进展,分别从复合固体推进剂细观模型建立和数值模拟分析2个角度分别研究复合固体推进剂的宏观力学性能。介绍了复合固体推进剂细观模型建立的几种方法以及先进的数值模拟技术,综述了机器学习在复合推进剂细观力学性能研究中的应用,并结合当前研究动态和相关技术的进展,对该领域的未来进行展望。分析认为,在细观模型建立方面,分子动力学实现三维RVE计算模型是难点,重点关注含内部损伤的细观本构模型,克服推进剂小变形的不足;在细观尺度数值模拟计算方面,建议在充分包含的细观组成和计算资源成本之间取得平衡,进一步发展能够兼顾计算效率和准确度的复合固体推进剂细观尺度的模拟计算方法。 展开更多
关键词 复合固体推进剂 力学性能 细观力学模型 有限元 数字图像处理 机器学习
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红页岩纳米压痕细观力学特性研究
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作者 周浪 马振乾 +3 位作者 黄青荣 帅运林 张吉民 刘荣科 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期96-107,共12页
【目的】通过纳米压痕试验研究矿物细观力学特性,对于揭示矿物细观尺度破坏机制具有重要意义。【方法】以磷矿红页岩围岩主要矿物为对象,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)试验对红页岩主要矿物进行定性、半定量和... 【目的】通过纳米压痕试验研究矿物细观力学特性,对于揭示矿物细观尺度破坏机制具有重要意义。【方法】以磷矿红页岩围岩主要矿物为对象,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)试验对红页岩主要矿物进行定性、半定量和空间分布特征分析,开展靶向纳米压痕试验,获取矿物细观力学性质。基于Voronoi多边形法构建细观矿物纳米压痕离散数值计算模型,并将模拟结果与试验结果进行对比分析。【结论和结果】结果表明:(1)红页岩中含石英、钠长石、绿泥石和伊利石4种矿物,弹性模量依次为95.62、78.13、53.50、48.91 GPa,石英、钠长石矿物力学性质最好,绿泥石和伊利石最差,表明红页岩非均质性、多相性的材料属性。(2)室内试验表明矿物内部缺陷、微孔隙的存在导致荷载-位移曲线台阶拐点等异常情况,而模拟结果表明矿物颗粒簇尺寸、含量和空间分布特征均会使荷载-位移曲线出现拐点突增等情况,解释了纳米压痕荷载-位移曲线出现异常点的原因。(3)矿物压入后在微裂纹类别、数量、占比及倾向分布的差异较大,表征受载过程矿物劣化程度及微裂纹扩展方向。研究成果有助于预测矿物受荷载作用时的开裂方向,为细观矿物劣化分析提供理论支持,对相似工况下围岩灾害预防提供借鉴。 展开更多
关键词 红页岩 细观力学特性 纳米压痕试验 Voronoi离散元法 矿物劣化
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湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料梁阻尼特性的细观力学分析
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作者 邵士儒 王洋 孙双双 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期202-211,共10页
基于复合材料细观力学,利用能量耗散原理及宏观应变能法建立了湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料层合梁的阻尼预测模型。利用MATLAB软件编写了湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料损耗因子的计算程序,研究了纤维铺设角度、体积分数、铺层顺... 基于复合材料细观力学,利用能量耗散原理及宏观应变能法建立了湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料层合梁的阻尼预测模型。利用MATLAB软件编写了湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料损耗因子的计算程序,研究了纤维铺设角度、体积分数、铺层顺序以及湿热效应对玻/碳纤维混杂复合材料层合梁阻尼性能的影响规律。结果表明:湿热环境导致材料产生湿热应变是影响阻尼特性的主要机理;玻/碳纤维混杂复合材料层合梁的损耗因子均随温度及吸水浓度的增大而增大,且温度的影响远大于吸水浓度的影响;纤维体积分数越高,受湿热影响程度越大;铺层角度对损耗因子影响远高于湿热、混杂方式、纤维体积分数的影响。 展开更多
关键词 损耗因子 玻/碳纤维混杂复合材料 应变能法 湿热效应 细观力学分析
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高速公路胶粉沥青混合料疲劳损伤细观力学分析及试验研究
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作者 李南鹏 王国清 +2 位作者 王志斌 张霞 司春棣 《中外公路》 2024年第3期53-62,共10页
为探究重载车辆作用下高速公路胶粉沥青混合料(ARHM-20)面层的疲劳损伤机理及细观力学行为,该文基于离散元方法,构建混合料的三维细观结构模型,研究从集料运动到形成宏观永久变形的损伤机理。采用Burger’s本构模型表征沥青砂浆的黏弹属... 为探究重载车辆作用下高速公路胶粉沥青混合料(ARHM-20)面层的疲劳损伤机理及细观力学行为,该文基于离散元方法,构建混合料的三维细观结构模型,研究从集料运动到形成宏观永久变形的损伤机理。采用Burger’s本构模型表征沥青砂浆的黏弹属性,通过沥青蠕变试验获取不同温度下Burger’s模型的宏观力学参数,基于宏观与细观的转换公式得到细观建模参数;利用Solidworks软件制作不规则粗集料,使得模型更接近实际工况。该文采用分布加载方式,先让轮胎在地面滚动并提取与地面的接触力,随后将接触力施加在模型上。依据实际公路工程级配,制备车辙试验试件并进行室内车辙试验,验证三维细观结构模型的有效性和正确性。研究结果表明:离散元方法可用于研究沥青混合料的细观运动力学行为,车辙演化宏观行为主要是由沥青混合料内部粗集料的细观受力分布及运动演化产生,与未添加胶粉的沥青混合料相比,ARHM-20沥青混合料具有更好的高温抗疲劳能力。 展开更多
关键词 胶粉沥青混合料 离散元方法 细观力学行为 损伤演化机理
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干湿循环脆性岩石直接拉伸断裂的宏细观力学模型
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作者 李晓照 车行 +1 位作者 李海峰 戚承志 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1906-1916,2049,共12页
针对三峡库区消落带等长期处于干湿循环条件下导致岩石损伤破坏的工程问题,探究在干湿循环和直接拉伸荷载共同作用下,脆性岩石的宏细观断裂力学特性这个难点问题。由于干湿循环条件下的直接拉伸试验较难实现,考虑干湿循环与直接拉伸荷... 针对三峡库区消落带等长期处于干湿循环条件下导致岩石损伤破坏的工程问题,探究在干湿循环和直接拉伸荷载共同作用下,脆性岩石的宏细观断裂力学特性这个难点问题。由于干湿循环条件下的直接拉伸试验较难实现,考虑干湿循环与直接拉伸荷载作用的宏细观力学关系模型非常欠缺。基于断裂力学理论方法,结合干湿循环试验研究方法,提出了一种干湿循环条件下脆性岩石直接拉伸断裂的宏细观力学模型。该模型是在考虑了干湿循环次数n与含水率ω对断裂韧度K_(IC)和初始损伤因子D_(0)综合影响的基础上,结合岩石初始细观裂纹损伤与裂纹断裂韧度的直接拉伸细观裂纹扩展力学模型建立的。对比分析抗拉强度、裂纹扩展极限长度l_(lim)、弹性模量、岩石劣化损伤的理论与试验结果,验证了模型的合理性。讨论了初始裂纹倾角φ、材料常数β等参数影响下,裂纹启裂应力及峰值应力随干湿循环次数n的变化规律。对比分析了干湿循环和单独含水条件对岩石劣化度力学特性的影响。 展开更多
关键词 脆性岩石 干湿循环 直接拉伸 断裂 细观力学模型
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基于细观力学的多相耐火材料压缩状态损伤表征
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作者 黄志兴 王志刚 +1 位作者 刘昌明 李贤军 《粉末冶金材料科学与工程》 2024年第2期93-100,共8页
针对多相复合耐火材料压缩状态下的非线性力学行为,在细观损伤力学的基础上,对改进的广义自洽模型进行逆向求解,研究多相耐火材料受到压缩载荷时的损伤行为,提出一种能表征多相耐火材料在压缩载荷下非线性损伤行为的方法。以AMC(aluminu... 针对多相复合耐火材料压缩状态下的非线性力学行为,在细观损伤力学的基础上,对改进的广义自洽模型进行逆向求解,研究多相耐火材料受到压缩载荷时的损伤行为,提出一种能表征多相耐火材料在压缩载荷下非线性损伤行为的方法。以AMC(aluminum-magnesium-carbon)多相耐火材料为例,利用该方法对其在受压状态下的力学行为进行表征。结果显示,表征结果和实验值吻合较好,为多相复合耐火材料的损伤表征提供了一种思路和理论基础。 展开更多
关键词 细观损伤力学 多相耐火材料 损伤表征 广义自洽模型 非线性力学行为
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计算机断层扫描技术在混凝土细观力学中的研究进展与热点分析 被引量:2
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作者 任文渊 李俊生 +2 位作者 张爱军 李双村 谭建平 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第9期3588-3604,共17页
混凝土作为一种典型非均质多相材料,其宏观性能取决于细观乃至微观结构组成及各组分基本物理力学性能,计算机断层扫描(computed tomography,CT)技术因其无损、高效及高精度等特点,在混凝土细观力学研究中有着得天独厚的优势。综述了光... 混凝土作为一种典型非均质多相材料,其宏观性能取决于细观乃至微观结构组成及各组分基本物理力学性能,计算机断层扫描(computed tomography,CT)技术因其无损、高效及高精度等特点,在混凝土细观力学研究中有着得天独厚的优势。综述了光学技术、声波技术及CT技术在混凝土细观力学试验中的研究进展,对比了三者的优势与局限性;从图像获取、图像处理、三维重建与模型建立等3个步骤详细论述了基于CT图像的混凝土细观模型建立;利用CiteSpace软件可视化分析CT技术在混凝土细观力学中的研究热点;对CT技术与数字图像技术在混凝土细观力学的研究进行了总结与展望。 展开更多
关键词 混凝土 计算机断层扫描(CT) 细观力学 数值模拟 CITESPACE 数字图像技术
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基于CBR试验的隧道弃渣级配碎石细观力学参数研究 被引量:1
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作者 岳夏冰 黄姣 +2 位作者 丁同 王奕丁 王学营 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期155-164,共10页
级配碎石广泛应用于高速公路路面基层填料,作为测定路基土及路面材料强度的重要手段——加州承载比(CBR)试验可反映路基或路面结构层的承载能力。基于颗粒流软件PFC^(3D)对CBR试验展开细观参数影响研究,并借助PFC^(3D)中力链模型对试样... 级配碎石广泛应用于高速公路路面基层填料,作为测定路基土及路面材料强度的重要手段——加州承载比(CBR)试验可反映路基或路面结构层的承载能力。基于颗粒流软件PFC^(3D)对CBR试验展开细观参数影响研究,并借助PFC^(3D)中力链模型对试样内力演化进行观测,探讨颗粒刚度比k_(n)/k_(s)、摩擦系数μ、法向黏结强度T_(σ)、切向黏结强度S_(σ)等颗粒细观参数对试验结果的影响。研究结果表明:颗粒刚度比k_(n)/k_(s)对CBR值无显著影响,摩擦系数μ和颗粒黏结强度T_(σ)均与CBR值呈线性正相关。另借助黏结强度比T_(σ)/S_(σ),对比切向与法向黏结强度对CBR试验结果的影响,得出切向黏结强度S_(σ)对CBR值影响较大;切向黏结强度S_(σ)主确定接触键切向塑性,法向黏结强度T_(σ)主控制其表面法向黏附性。 展开更多
关键词 隧道工程 隧道弃渣 级配碎石 加州承载比(CBR)试验 颗粒流模拟 细观力学参数
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CDC-16道岔捣固车对有砟道床作业的宏细观力学行为的影响 被引量:2
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作者 迟义浩 肖宏 +1 位作者 张智海 姜子清 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2338-2348,共11页
道岔是实现列车转线的关键设备,是铁路轨道的三大薄弱环节之一,定期进行捣固养护作业是保障列车安全运营的重要手段。但目前针对道岔捣固作业主要依赖实践经验,缺乏理论依据。为研究捣固作业对道岔区有砟道床力学特性的影响,首先,基于DE... 道岔是实现列车转线的关键设备,是铁路轨道的三大薄弱环节之一,定期进行捣固养护作业是保障列车安全运营的重要手段。但目前针对道岔捣固作业主要依赖实践经验,缺乏理论依据。为研究捣固作业对道岔区有砟道床力学特性的影响,首先,基于DEM-MBD耦合算法,建立CDC-16捣固车捣固装置-钢轨-轨枕-有砟道床仿真模型,实现道岔区捣固作业的有效模拟;其次,开展现场横向阻力试验,验证模型的正确性;最后,分析捣固作业前后道床阻力特性、轨枕竖向位移及道床支承刚度的变化规律,探讨捣固作业次数对有砟道床质量状态的影响。研究结果表明:捣固作业后道床横向阻力降低32.40%,纵向阻力降低28.13%,支承刚度降低86.23%;捣固作业不会改变枕侧、枕底和枕端3部分对纵横向阻力的贡献排序,但对枕侧区域的分担比影响最大;随着捣固次数增加,在一定范围内道床纵横向阻力和支承刚度提升较明显。综合考虑有砟道床质量状态、力学特性以及大机作业效率,建议对道岔区尖轨位置捣固作业以2~3次为宜。 展开更多
关键词 道岔区 有砟道床 DEM-MBD耦合算法 细观力学特性 捣固次数
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基于实测徐变的水工混凝土细观力学参数反演 被引量:1
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作者 何一洋 黄耀英 +2 位作者 谢同 李泽鹏 丁胜勇 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期163-170,共8页
现有混凝土细观力学参数反演分析一般是基于实测轴向应变进行,而荷载作用下的混凝土试件存在明显的泊松效应,因此联合实测纵、横向应变优化反演的力学参数更能反映材料的真实性能。首先开展了不同加载龄期的水工混凝土单轴压缩徐变泊松... 现有混凝土细观力学参数反演分析一般是基于实测轴向应变进行,而荷载作用下的混凝土试件存在明显的泊松效应,因此联合实测纵、横向应变优化反演的力学参数更能反映材料的真实性能。首先开展了不同加载龄期的水工混凝土单轴压缩徐变泊松比试验,然后基于加荷和持荷阶段的实测纵、横向应变,采用“正交设计-神经网络-细观有限元模型”相结合的方法,反演获得了骨料与砂浆的弹性力学参数;进而将混凝土实测徐变度作为砂浆徐变度的初始值,反演获得持荷阶段砂浆徐变度及徐变泊松比;最后对比分析了反演获得的砂浆徐变度和混凝土徐变度。结果表明:骨料、砂浆的力学参数与混凝土力学参数存在差异,基于实测应变反演获得的骨料、砂浆弹性泊松比在0.13~0.20之间,砂浆徐变泊松比为0.125;相同加载龄期下,砂浆的徐变特性与混凝土的徐变特性相似且砂浆的徐变度要大于混凝土的徐变度,反演获得的砂浆徐变度约为混凝土徐变度的2.5倍。 展开更多
关键词 水工混凝土 细观力学参数 参数反演 徐变度 泊松比 弹性模量
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岩石破裂与渗流耦合过程细观力学模型 被引量:28
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作者 杨天鸿 屠晓利 +4 位作者 於斌 张永彬 李连崇 唐春安 谭国焕 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期333-337,共5页
从岩石细观非均匀性的特点出发,应用弹性损伤力学、B iot渗流力学理论,对岩石破裂过程渗流-应力-损伤耦合模型进行了描述.算例表明,该模型能较好的模拟出岩石材料在水压和载荷作用下裂纹扩展路径不规则发展及稳态、瞬态渗流过程,裂纹扩... 从岩石细观非均匀性的特点出发,应用弹性损伤力学、B iot渗流力学理论,对岩石破裂过程渗流-应力-损伤耦合模型进行了描述.算例表明,该模型能较好的模拟出岩石材料在水压和载荷作用下裂纹扩展路径不规则发展及稳态、瞬态渗流过程,裂纹扩展对渗流路径和流动过程起到明显的控制作用. 展开更多
关键词 细观力学 破裂与渗流耦合 数值模拟 细观力学模型 岩石破裂过程 渗流过程 耦合过程 裂纹扩展路径 损伤力学 非均匀性
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混凝土力学性能及其细观力学机理研究综述 被引量:15
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作者 单智 方联民 高晶 《混凝土》 CAS 北大核心 2015年第7期11-17,共7页
介绍了混凝土宏细观力学性能及细观力学机理研究现状,总结了混凝土细观力学机理研究的不足之处,提出了混凝土力学性能与力学机理的"宏细统一,拉压同质,压拱拉裂"的研究思路与力学模型。此研究思路与力学模型,有可能较好地统... 介绍了混凝土宏细观力学性能及细观力学机理研究现状,总结了混凝土细观力学机理研究的不足之处,提出了混凝土力学性能与力学机理的"宏细统一,拉压同质,压拱拉裂"的研究思路与力学模型。此研究思路与力学模型,有可能较好地统一混凝土宏观非线性力学行为与细观损伤演化过程,较好地解释混凝土在拉压应力、拉压循环应力等状态下力学行为的细观损伤机理(本质)。 展开更多
关键词 混凝土 宏观力学 细观力学 细观力学模型
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基于有限元计算细观力学的复合材料宏观性能的一体化预测 被引量:3
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作者 吕毅 吕国志 +1 位作者 赵庆兰 熊璇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期640-644,共5页
基于有限元计算细观力学理论,以MSC.PATRAN为平台,利用PCL实现了RVE的参数化自动建模,建立了RVE库。并根据不同的细观力学方法,通过在后台对RVE边界条件的设置及有限元计算,集成了相应的计算程序,从而实现了复合材料宏观性能的一体化预... 基于有限元计算细观力学理论,以MSC.PATRAN为平台,利用PCL实现了RVE的参数化自动建模,建立了RVE库。并根据不同的细观力学方法,通过在后台对RVE边界条件的设置及有限元计算,集成了相应的计算程序,从而实现了复合材料宏观性能的一体化预测。最后,以单向复合材料的宏观弹性模量预测为例,展示了一体化预测系统。 展开更多
关键词 细观力学 有限元 有限元计算细观力学(FECM) RVE 一体化预测
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