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砂土堆积试验的组合Clump颗粒离散元模拟
  • ISSN号:1001-7445
  • 期刊名称:《广西大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TU41[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:广西科技大学土木建筑工程学院,广西柳州545006
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51469005,51009030);广西自然科学基金项目(2015GXNSFAA139257,2015GXNSFAA139270)
中文摘要:

为研究颗粒形状对砂土力学性质的影响,以室内试验结果为基础,采用离散元软件PFC3D模拟了颗粒堆积试验。选取球形度为颗粒形状特征系数,生成一系列球形度为0.33~1.0的Clump颗粒,用PFC软件对颗粒之间分别赋予不同的摩擦系数共模拟了81种试样。通过将模拟结果与室内试验结果对比以验证采用球形度模拟砂土的可行性,探讨了颗粒球形度及摩擦系数对颗粒堆积体宏观响应和细观组构变化的影响。结果表明:组合Clump颗粒试样的最大孔隙比与最小孔隙比与室内实测结果基本一致,验证了该方法的可行性;试样的自然休止角及孔隙率均与颗粒摩擦系数存在正相关关系,平均接触数则随摩擦系数增大而减小;根据颗粒球形度统计结果在离散元中模拟砂土颗粒可直接采用实际颗粒的摩擦系数;该方法对传统散体颗粒的细观模拟研究方法进行了改进,能够弥补离散元中用圆球颗粒模拟不规则颗粒的不足。

英文摘要:

In order to study the influence of sand particle shape on the mechanical properties of soil,several accumulation tests were established by PFC3D based on indoor test data. The particle sphericity was taken as the key shape parameters to create multiple Clump particles,and the sphericity of the Clump particle ranged from 0. 33 to 1. 0. Using PFC software,81 accumulation test samples were established under different particle friction coefficients. The proposed method was confirmed to be feasible by the comparison between simulation results and lab results. The results indicate that the maximum void ratio and the minimal void ratio of the multi-sphericity Clump particle sample basically agree with the indoor test results. There is a positive relationship between natural repose angle,porosity and particle friction coefficient. The average contact number increases with the increaseof friction coefficient. It can be found from the simulation results that sphericity and friction coefficient both affect the relationship between macroscopic response and microscopic evolution. Using multiple Clump particles to simulate irregular sand could be directly given real friction coefficient.The results show that this new simulation method can improve the traditional method,and it can make up the demerits of the traditional ones.

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期刊信息
  • 《广西大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:广西大学
  • 主办单位:广西大学
  • 主编:陈保善
  • 地址:广西南宁市大学路100号广西大学西校区
  • 邮编:530005
  • 邮箱:gxuzrb@gxu.edu.cn
  • 电话:0771-3235713 3232390
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-7445
  • 国内统一刊号:ISSN:45-1071/N
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 全国高校自然科学优秀学报,广西优秀科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),德国数学文摘,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:9092