一种离散元平行黏结模型的细观参数标定方法技术

本申请公开了一种离散元平行黏结模型的细观参数标定方法，所述方法包括：获取平行黏结模型的细观参数并确定细观参数的取值范围；对细观参数进行响应曲面分析，并获取响应曲面分析法结果；对响应曲面分析法结果进行优化得到优化结果；对优化结果进行迭代优化，直至优化结果达到目标实验室结果，输出目标细观参数并完成标定。通过本申请提供的方法，可以克服现有离散元软件PFC3D标定方案存在的单一围压条件下的标定、关注强度参数而忽略破坏形态、参数标定结果的不确定性的缺陷。参数标定结果的不确定性的缺陷。参数标定结果的不确定性的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种离散元平行黏结模型的细观参数标定方法


[0001]本申请涉及离散元数值仿真模拟相关
，尤其涉及一种离散元平行黏结模型的细观参数标定方法。

技术介绍

[0002]岩石是由微小的矿物颗粒相互粘结而成，矿物颗粒有着不同的粒度、形状，颗粒之间粘结介质有着不同的接触关系，这些众多的微观因素在一定程度上影响着岩石宏观力学特性。通过室内外试验可以直观测得岩石的宏观力学参数，如弹性模量、泊松比等，而在离散元模拟中无法直接定义模型宏观参数，只能通过赋予颗粒及其接触微观参数，通过相互作用表现出宏观力学特征。为在颗粒流程序中获得与室内实验结果一致的宏观响应，需要调整细观参数以得到符合实际的宏观参数，这一过程称为参数标定。
[0003]目前学界对PFC数值模型的标定多数是围绕单轴压缩试验展开的“试错法”，此法所需工程量大，效率低，且仅通过单轴试验建立的数值模型在拉伸强度和强度包络线方面与实际试验吻合度较差。针对这一问题，国内外学者展开了大量研究。但现有技术中仍存在在单轴压缩应力路径下确定的参数在围压作用下的适用性较差，且多数学者在标定过程中只关注强度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离散元平行黏结模型的细观参数标定方法，其特征在于，所述方法包括：获取平行黏结模型的细观参数并确定所述细观参数的取值范围，所述细观参数包括：平行黏结有效模量、平行黏结刚度比、内聚力、粘结强度比、平行黏结内摩擦角；对所述细观参数进行响应曲面分析，并获取响应曲面分析法结果；对所述响应曲面分析法结果进行优化，以得到优化结果，所述优化结果为所述响应曲面试验结果中期望最高的一组结果；对所述优化结果进行迭代优化，直至优化结果达到目标实验室结果，输出目标细观参数并完成标定。2.根据权利要求1所述的一种离散元平行黏结模型的细观参数标定方法，其特征在于，对所述优化结果进行迭代优化，直至优化结果达到目标实验室结果，输出目标细观参数并完成标定，包括：对所述优化结果以及实验室结果分别进行强度和变形参数调整；对调整后的所述优化结果中的细观参数进行反馈调整，得到反馈调整后的平行黏结有效模量、内聚力和平行黏结内摩擦角；将所述反馈调整后的平行黏结有效模量、内聚力和平行黏结内摩擦角，通过预设的不同围压进行三轴试验并获取对应的强度、变形参数，直至所述强度、变形参数达到目标实验室结果，输出目标细观参数并完成标定。3.根据权利要求2所述的一种离散元平行黏结模型的细观参数标定方法，其特征在于，若所述强度、变形参数未达到目标实验室结果，则循环对所述优化结果进行强度和变形参数调整，并基于调整后结果进行反馈调整，同时根据不同预设围压进行三轴试验，以获取强度、变形参数并与所述目标实验结果进行比较。4.根据权利要求2所述的一种离散元平行黏结模型的细观参数标定方法，其特征在于，对所述优化结果以及实验室结果分别进行强度和变形参数调整，包括：计算实验室结果的弹性模量平均值、抗压强度平均值以及抗压强度比率；计算所述优化结果的弹性模量平均值、抗压强度平均值以及抗压强度比率。5.根据权利要求4所述的一种离散元平行黏结模型的细观参数标定方法，其特征在于，所述实验室结果的弹性模量平均值、抗压强度平均值以及抗压强度比率，计算方式为：E
′
＝((σ1‑
P1)/ε1+(σ2‑
P2)/ε2+(σ3‑
P3)/ε3)/3；σ
′
＝(σ1+σ2+σ3)/3；λ
′
＝σ3/σ1；其中E
′
为所述实验结果的弹性模量平均值；σ
′
为所述实验结果的抗压强度平均值；λ
′
为所述实验结果的强度曲线比率；P1、P...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜玥，邹文栋，师文豪，吴静红，
申请(专利权)人：昆山市地下空间技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：