申请/专利权人：武汉大学

申请日：2021-04-21

公开（公告）日：2021-08-03

公开（公告）号：CN113204902A

主分类号：G06F30/23(20200101)

分类号：G06F30/23(20200101);G06F30/17(20200101);G06F30/13(20200101);G06F111/10(20200101);G06F119/14(20200101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.08.30#授权;2021.08.20#实质审查的生效;2021.08.03#公开

摘要：本发明公开了一种有限元‑离散元耦合FDEM恒阻大变形锚杆隧道围岩加固数值模拟方法，步骤如下：①通过设置功能型四边形节理单元实现恒阻装置在FDEM中的表征；②除恒阻单元外的其余单元采用线弹性本构方程，提出了等效弹性模量和等效剪切模量计算方法；③采用浇筑方法，将锚固剂浇筑成直接拉伸和变角剪切试样，获取锚固剂的拉伸与剪切本构方程；④采用锚杆拉拔试验和锚固剂‑岩石界面拉伸与剪切试验获得锚固剂‑锚杆和锚固剂‑岩石界面本构方程；⑤采用破裂节理单元粘结修复算法，实现锚杆滞后安装的模拟。本发明公开的恒阻大变形锚杆隧道围岩加固FDEM数值模拟方法，为恒阻大变形锚杆隧道围岩加固效果预测和加固机理研究提供了数值模拟工具。

主权项：1.一种有限元-离散元耦合FDEM恒阻大变形锚杆隧道围岩加固数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：1采用实体建模的方法建立锚杆、锚固剂和钢带数值模型；其中，锚杆、锚固剂分别采用结构化网格，而钢带采用非结构化网格；对锚杆而言，在自由端端头设置功能型四边形节理单元为恒阻大变形单元，并赋予相应的力学参数和本构方程；而除该单元外的其余三角形单元和四边形单元均采用线弹性本构方程，并根据锚杆在隧道中的纵向安装间距计算锚杆等效弹性模量和等效剪切模量；2通过锚固剂力学试验和锚固剂-锚杆及锚固剂-岩石界面力学试验，获取相应的力学本构方程，实现各部件的模拟；3建立锚杆、锚固剂和钢带的模型，通过破裂节理单元粘结修复算法，实现锚杆滞后安装模拟。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 武汉大学 一种有限元-离散元耦合(FDEM)恒阻大变形锚杆隧道围岩加固数值模拟方法

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