申请/专利权人：河北工业大学

申请日：2023-12-12

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN117709091A

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F30/13;G06F111/10;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.02#实质审查的生效;2024.03.15#公开

摘要：本发明为一种岩土颗粒接触蠕变变形离散元数值模拟方法，所述方法用于对粗颗粒之间的长时间接触蠕变进行模拟，分别确定法向粗颗粒接触蠕变和切向粗颗粒接触蠕变的burgers模型中的四个参数；获得所有不同法向荷载下对应的四个参数，所有不同法向荷载、不同切向荷载下对应的四个参数，分别以载荷为自变量，参数为因变量进行函数拟合，分别获得八个参数与荷载的函数表达式，并嵌入到PFC3D软件中的burgers模型；当输入的法向荷载与切向荷载确定后，能够动态调整burgers模型中的参数，进而能获得任意荷载条件与时间下的颗粒接触蠕变位移。突破室内试验的局限，实现对实际工程中粗粒料的流变变形的量化预测。

主权项：1.一种岩土颗粒接触蠕变变形离散元数值模拟方法，其特征在于，所述方法用于对粗颗粒之间的长时间接触蠕变进行模拟，包括以下步骤：法向粗颗粒接触蠕变和切向粗颗粒接触蠕变的burgers模型分别为公式1和公式6， 其中，Un为岩土颗粒的法向位移，Fn是试样所受的法向荷载，kn2、ηn2是Maxwell体的法向弹簧刚度和法向粘滞系数，kn1、ηn1是Kelvin体的法向弹簧刚度和法向粘滞系数；角标n代表法向；角标s代表切向；t为时间；Us为岩土颗粒的切向位移，Fs是试样所受的切向荷载，ks2、ηs2是Maxwell体的切向弹簧刚度和切向粘滞系数，ks1、ηs1是Kelvin体的切向弹簧刚度和切向粘滞系数；分别确定两种burgers模型中的四个参数；第一步、进行法向颗粒接触蠕变试验，获得粗颗粒分别在不同法向荷载条件下的粗颗粒法向时间-位移曲线；一次法向颗粒接触蠕变试验能确定出一组kn2、ηn2、kn1、ηn1，这四个值均与该次试验中的法向荷载Fn条件所对应；在法向荷载Fn已知的情况下，记录法向颗粒接触蠕变试验时，时间t＝0所对应的瞬时位移Un|t＝0，根据Un|t＝0和Fn的值带入Un|t＝0＝Fnkn2，获得当前法向荷载下的参数kn2的值；在确定参数kn2的值后，获得法向荷载下的时间与法向位移数据，在公式1的基础上利用Oringin软件进行函数拟合，拟合后带入法向荷载及对应的kn2，然后根据时间t的系数项反解出ηn2、kn1、ηn1；获得所有不同法向荷载下对应的四个参数，分别以法向载荷Fn为自变量，四个参数为因变量进行函数拟合，分别获得法向本构参数kn2、ηn2、kn1、ηn1与法向荷载Fn关系的函数表达式；第二步、进行切向颗粒接触蠕变试验，在切向颗粒接触蠕变试验中，先进行法向加载，待稳定后施加切向力，单次切颗粒接触蠕变试验能确定出一组ks2、ηs2、ks1、ηns1，这四个值均与该次试验中的法向荷载Fn和切向荷载Fs所对应；在切向荷载Fs已知的情况下，记录切向颗粒接触蠕变试验时，时间t＝0所对应的瞬时位移Us|t＝0，根据Us|t＝0和Fs的值带入Us|t＝0＝Fsks2，获得当前切向荷载下的参数kn2的值；在确定参数ks2的值后，获得法向荷载及切向荷载下时间与切向位移的数据，在公式6的基础上利用Oringin软件进行函数拟合，拟合后带入切向荷载及对应的ks2，然后根据时间t的系数项反解出ηs2、ks1、ηs1；获得所有不同法向荷载、不同切向荷载下对应的四个参数，以法向载荷Fn为自变量，以ks2为因变量进行函数拟合，获得ks2与法向荷载Fn的函数表达式；以法向载荷Fn和切向荷载Fs为自变量，以ks1为因变量进行函数拟合，获得ks1与法向荷载Fn、切向荷载Fs的函数表达式；以切向荷载Fs为自变量，以ηs2、ηs1分别为因变量进行函数拟合，获得ηs2、ηs1分别与切向荷载Fs的函数表达式；第三步、将八个参数与荷载的函数表达式嵌入到PFC3D软件中的burgers模型中，将PFC3D软件中的burgers模型的各个参数改成上述的函数表达式；当输入的法向荷载与切向荷载确定后，能够动态调整burgers模型中的参数，进而能获得任意荷载条件与时间下的颗粒接触蠕变位移。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 河北工业大学 一种岩土颗粒接触蠕变变形离散元数值模拟方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD