离散元模拟中三维试验孔隙率向二维模拟孔隙率转换方法技术

本发明专利技术公开了一种离散元模拟中三维试验孔隙率向二维模拟孔隙率的转换方法，包括两部分内容：提出了计算二维模拟孔隙率初值的抛物线方程；设计了一套获得二维模拟孔隙率终值的迭代流程。具体步骤如下：步骤1：将三维试验孔隙率代入抛物线方程，获到二维模拟孔隙率初值；步骤2：建立数值模型；步骤3：判断模型是否满足标准，若满足，则以此孔隙率为二维模拟孔隙率终值，若不满足，则移动顶板至满足；步骤4：判断移动顶板前后孔隙率变化是否大于限值，若不大于，则以原孔隙率为二维模拟孔隙率终值，若大于，则调整孔隙率；步骤5：重复步骤3、4。本发明专利技术为提供了一种可广泛应用于土力学研究的三维试验孔隙率向二维模拟孔隙率的转化方法。三维试验孔隙率向二维模拟孔隙率的转化方法。三维试验孔隙率向二维模拟孔隙率的转化方法。

【技术实现步骤摘要】
离散元模拟中三维试验孔隙率向二维模拟孔隙率转换方法


[0001]本专利技术涉及离散元数值仿真模拟
，尤其涉及一种三维试验孔隙率向二维模拟孔隙率的转换方法。

技术介绍

[0002]离散元法因其在解决非连续介质问题上的独特优势，被广泛应用于颗粒材料的细观行为研究，并且被认为是对传统模型试验和有限元数值模拟的重要补充。一般认为，对于离散元数值模拟，其模拟结果的可靠性很大程度取决于模型的选择及模型参数的选取，如颗粒与墙体的接触刚度和摩擦系数、模量、阻尼和泊松比等。而实际上，对上述参数影响的讨论只有针对某一已确定孔隙率的颗粒堆积体时，才是有意义的。
[0003]相比于三维模型，二维离散元模型在计算效率上有着巨大优势，能够以较小的计算成本完成对研究对象机理性问题的研究。在三维离散元法研究中，颗粒堆积体孔隙率可以直接由实测孔隙率确定，而二维状态下的孔隙率则需要以实测孔隙率为依据，通过适当的方法转换为二维孔隙率。因为基于面积计算的二维孔隙率与基于体积计算的三维孔隙率存在着极大差异。至今为止，还没有一种三维试验孔隙率与二维模拟孔隙率的转换方法能够广本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离散元模拟中三维试验孔隙率向二维模拟孔隙率转换方法，其特征在于：计算三维试验孔隙率对应二维模拟孔隙率初值的抛物线方程：式中：为二维模拟孔隙率，为三维试验孔隙率；以及一套用于获得二维模拟孔隙率终值的流程，具体步骤如下：步骤1：将三维试验孔隙率代入抛物线方程，获到二维模拟孔隙率初值；步骤2：建立二维离散元数值模型；步骤3：判断模型接触力链是否满足沿重力分布标准，如满足，则确定此孔隙率为二维模拟孔隙率终值；若不满足，则向上或向下移动顶板至满足沿重力分布标准为止；步骤4：判断移动顶板前后二维模拟孔隙率变化是否大于限值，若不大于，则以原孔隙率为最终孔隙率；若大于，则对二维模拟孔隙率进行调整；步骤5：重复步骤2和步骤3，直至获得二维模拟孔隙率终值。2.根据权力权利要求1所述的计算三维试验孔隙率对应二维模拟孔隙率初值的抛物线方程：，式中为二维模拟孔隙率，为实验所得三维试验孔隙率，其特征在于：抛物线方程与试样的最大孔隙率和最小孔隙率无关，它只是将三维试验孔隙率转化为二维模拟孔隙率的初步计算过程；虽然该方程基于改进的线性插值法，而线性插值法基于的是单尺寸颗粒系统，但该曲线的两端点仍可用于抛物线方程两端点的确定；另外，在多尺寸颗粒系统中，当三维试验孔隙率为0时，对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志杰，毛帅东，李丹，杨广庆，高古顺，章维要，王有为，熊保林，刘伟超，王贺，吕鹏，李婷，徐鹏，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：