申请/专利权人：浙江工业大学

申请日：2021-06-15

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN113361116B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F111/10;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2021.09.24#实质审查的生效;2021.09.07#公开

摘要：按指定级配空隙率生成均质土样的离散元土样制备方法，包括步骤1：确定颗粒数目，确定根据级配曲线的控制点分区段确定颗粒数目；步骤2单层制样：首先将试样按高度进行分层，通过步骤1按指定级配和孔隙率确定一层的颗粒数目，然后按两层的尺寸生成六面墙，通过移动上下两面墙来压实颗粒；步骤3替换分层处颗粒：首先将步骤2确定的多层试样进行组装，为了消除组装后层与层之间的分层现象，将上下两层之间的颗粒删除，复制下层中间颗粒来进行替换，之后运行足够的步数使颗粒运动平衡。步骤4施加重力和摩擦力：通过步骤3得到所需尺寸的试样后，最后施加重力和摩擦力，运行足够的步数使土体在重力的作用下沉降固结。本发明可以按指定级配和孔隙率快速制得均质离散元土样，计算效率高，能很好的模拟现实土体情况。

主权项：1.按指定级配孔隙率生成均质土样的离散元土样制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据级配曲线的控制点分区段确定颗粒数目，具体为，根据试样尺寸、孔隙率和级配曲线计算每一个区段颗粒的总体积，通过总体积得到区段颗粒总数目；在区段的粒径范围内随机选取粒径值，选取的次数为区段总颗粒数；重复此步骤确定所有区段的颗粒数目；其中，每一个区段的颗粒直径均匀分布；区段颗粒总数目是通过该区段总体积除以该区段颗粒最大粒径和最小粒径的平均值得到；步骤2：将试样按高度进行分层，每一层的高度在颗粒平均粒径的20-30倍；单独对每一层制备试样，通过步骤1按指定级配和孔隙率确定一层的颗粒数目，然后按其两层的尺寸生成六面墙，在六面墙围成的长方体空间内给颗粒随机确定一个位置；给颗粒赋予线性接触，使离散元软件运行2000-5000步，每一百步给颗粒的速度清零，让颗粒缓慢弹开，之后再运行离散元软件，直至颗粒运动速度接近零，使颗粒分散均匀；然后控制上下墙往中间移动，将颗粒压缩到一层的空间内，之后墙体停止移动，运行离散元软件使颗粒运动平衡，颗粒速度接近零；记录这一层的颗粒半径和位置坐标，删除这层的颗粒和墙体；再重复以上步骤完成其他层的颗粒半径和位置坐标的记录；步骤3：将步骤2确定的多层试样进行组装，通过改变层颗粒的Z轴坐标值按层进行叠加；为了消除组装后层与层之间的分层现象，将上下两层之间的颗粒删除，复制更下一层的中间颗粒来进行替换，位于最下面分层处的颗粒则通过复制最高层中间处的颗粒进行替换；之后运行离散元软件，直至颗粒运动速度接近零，使颗粒分散均匀；步骤4：对步骤3得到试样施加重力和摩擦力，运行离散元软件，使土体在重力的作用下沉降固结，最终颗粒速度接近零。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江工业大学 按指定级配孔隙率生成均质土样的离散元土样制备方法

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