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基于PFC 2D的深埋软岩巷道断面形状优化分析 被引量:3
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作者 程国栋 《粉煤灰综合利用》 CAS 2021年第1期36-39,共4页
为合理选择深埋软岩巷道断面形状,以修建在泥岩地层中的一条单轨运输巷道为例,采用PFC 2D软件研究分析了矩形、梯形、直墙半圆拱形、平底马蹄形、圆形和椭圆形6种不同断面形状的巷道围岩变形破裂特征。数值分析结果表明:断面形状改变对... 为合理选择深埋软岩巷道断面形状,以修建在泥岩地层中的一条单轨运输巷道为例,采用PFC 2D软件研究分析了矩形、梯形、直墙半圆拱形、平底马蹄形、圆形和椭圆形6种不同断面形状的巷道围岩变形破裂特征。数值分析结果表明:断面形状改变对巷道表面0.2 m至1.5 m范围内的岩体位移影响明显,其中,圆形断面岩体位移最小,而梯形和矩形最大;从巷道周边围岩破裂深度上看,直墙半圆拱形和平底马蹄形巷道的顶部破裂深度最小,圆形巷道的底部破裂深度最小,而矩形和椭圆形巷道的两帮破裂深度最小。 展开更多
关键词 软岩巷道 pfc 2d 断面形状 变形破裂
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基于PFC^(2D)的冻融循环作用下冰碛土微观损伤研究
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作者 刘佳诺 李明俐 +4 位作者 姜元俊 程建龙 何佳敏 宋恒鹏 郑海君 《地球科学》 北大核心 2025年第10期4137-4154,共18页
为探究冻融循环作用下冰碛土性质劣化的微观损伤机制,基于离散元理论提出一种通过水颗粒膨胀实现土体冻融损伤模拟的方法.利用颗粒流软件PFC^(2D)模拟三轴压缩试验,结合室内试验结果对比分析,在模拟冰碛土的力学性质变化方面显示出高度... 为探究冻融循环作用下冰碛土性质劣化的微观损伤机制,基于离散元理论提出一种通过水颗粒膨胀实现土体冻融损伤模拟的方法.利用颗粒流软件PFC^(2D)模拟三轴压缩试验,结合室内试验结果对比分析,在模拟冰碛土的力学性质变化方面显示出高度的准确性和可靠性,揭示了冻融冰碛土受载时微裂隙、位移场和力链场的演化过程与破裂特征.结果表明:(1)试样冻融过程中微裂隙呈由四周产生并逐渐向中间扩展的“累计演化”趋势,其中张拉微裂隙占据主导地位,在冻融前期(2~5次)颗粒间以水平挤压为主从而大量发育偏90°倾向张拉微裂隙;(2)冻融作用引起的冰碛土性质劣化在冻融前期(2~5次)尤为明显,粘聚力c随冻融次数N的增加呈负指数函数递减规律,而内摩擦角φ呈小幅波动态势;(3)试样受载过程中剪切微裂隙占据主导地位,微裂隙发育呈“慢→陡→缓”趋势演化,根据其裂隙演化特点,将加载过程的应力-应变曲线划分为4个变形阶段;(4)冻融后试样受载时减速斜率转换点B移动到峰值应力点C之前,说明B点在微裂隙扩展-贯通-形成破坏过程中可以作为“前兆特征”;冻融20次试样受载时破坏程度更剧烈且形成明显剪切破坏带. 展开更多
关键词 冰碛土 离散元 pfc^(2d) 冻融循环 微观损伤 破裂演化 三轴压缩 工程地质学
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基于PFC2D的公路下伏采空区地层变形规律研究
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作者 张思峰 任士朴 +1 位作者 杨修晗 夏冲 《建筑技术》 2025年第22期2801-2807,共7页
以某高速公路下伏采空区工程为依托,利用离散元数值方法(PFC2D),对典型工况下采空区上覆地层的变形规律和传力机制,以及地层变形对地表路基稳定性的影响进行研究。研究结果表明:当采空区埋深较浅时,采空区周围颗粒坍落而填充采空区,并... 以某高速公路下伏采空区工程为依托,利用离散元数值方法(PFC2D),对典型工况下采空区上覆地层的变形规律和传力机制,以及地层变形对地表路基稳定性的影响进行研究。研究结果表明:当采空区埋深较浅时,采空区周围颗粒坍落而填充采空区,并逐步压密楔紧,平衡后地层应力分布与原状地层相似,变形区延伸至地表路基坡顶附近;当采空区埋深较大时,采空区周围岩体力链呈现拱形分布,拱内颗粒位移显著、排列松散,拱外颗粒位移较小、排列密实;当采空区埋深较浅或截面尺寸较大时,地表路基的稳定性因地层变形而显著降低。 展开更多
关键词 离散单元法 pfc2d 煤矿采空区 地层变形
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基于PFC^(2D)数值试验的异性结构面剪切强度特性研究 被引量:37
4
作者 张雅慧 汪丁建 +2 位作者 唐辉明 李长冬 易贤龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1031-1041,共11页
天然岩体中广泛发育两侧岩性不同的异性结构面,开展异性结构面变形和强度特性研究旨在为岩体稳定性评价和利用提供依据。选取三峡库区侏罗系典型的砂岩-泥岩异性岩层,首先运用分形几何理论,定量计算了平直和4种不同不规则起伏形态结构... 天然岩体中广泛发育两侧岩性不同的异性结构面,开展异性结构面变形和强度特性研究旨在为岩体稳定性评价和利用提供依据。选取三峡库区侏罗系典型的砂岩-泥岩异性岩层,首先运用分形几何理论,定量计算了平直和4种不同不规则起伏形态结构面的粗糙度系数JRC值,然后基于PFC^(2D)颗粒流程序,分别开展了以上5种形态异性结构面的数值剪切试验,获得了各形态结构面在不同正应力下的剪切应力-位移曲线。根据数值试验结果,采用巴顿的JRC-JCS模型分析了异性结构面强度特性,并与同性结构面强度性质进行对比研究。最后,在考虑异性结构面剪切破坏机制的基础上,引入强度因子的概念,提出了新的适用于异性结构面强度评价的两类改进巴顿准则。研究结果表明:异性岩体结构面抗剪强度介于相同粗糙度的两种同性结构面强度之间,在较低正应力下接近软岩同性结构面强度,符合Ⅰ型改进巴顿准则;在较高正应力下偏向硬岩同性结构面强度,符合Ⅱ型改进巴顿准则。实际工程中可利用改进准则并根据异性结构面应力状态对岩体稳定性进行评价,弥补了以往研究的不足。 展开更多
关键词 异性结构面 抗剪强度 pfc2d程序 数值试验 JRC-JCS模型
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节理边坡岩体参数获取与PFC^(2D)应用研究 被引量:24
5
作者 王培涛 杨天鸿 +2 位作者 于庆磊 刘洪磊 张鹏海 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第4期560-565,共6页
边坡稳定是决定露天矿山安全生产的前提,应用颗粒流方法研究边坡稳定性的首要任务是获得合理的边坡岩体强度参数。研究了应用于颗粒流的节理边坡岩体强度参数获取方法,应用点荷载仪及ShapeMetriX3D岩体数字测量技术进行边坡岩体调查,由... 边坡稳定是决定露天矿山安全生产的前提,应用颗粒流方法研究边坡稳定性的首要任务是获得合理的边坡岩体强度参数。研究了应用于颗粒流的节理边坡岩体强度参数获取方法,应用点荷载仪及ShapeMetriX3D岩体数字测量技术进行边坡岩体调查,由修正Hoek-Brown准则得到岩体强度参数,最后通过宏细观参数标定确定相应的颗粒流细观参数。结合河北钢铁矿业公司黑山露天铁矿工程实例,建立边坡颗粒流模型,研究了挂帮矿回采中岩体的变形、失稳、破坏的整个过程,并与现场勘测结果和相似试验结果对比,得到的岩体破坏模式相似。 展开更多
关键词 节理岩体边坡 pfc2d ShapeMetriX3D 强度参数 数值模拟
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颗粒流方法及PFC2D程序 被引量:201
6
作者 周健 池永 +1 位作者 池毓蔚 徐建平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 2000年第3期271-274,共4页
归纳总结了颗粒流模拟方法产生的背景 ,比较了与其他模拟方法的异同之处 。
关键词 颗粒流 数值模拟 pfc2d程序 钢筋混凝土结构
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基于PFC2D岩质边坡稳定性分析的强度折减法 被引量:32
7
作者 王培涛 杨天鸿 +1 位作者 朱立凯 刘洪磊 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期127-130,共4页
基于颗粒流离散单元法,将强度折减法引入到边坡稳定性研究中,可以解决应用连续变形分析方法研究存在的缺陷.取特定平均不平衡力比率作为边坡失稳与否判断准则,将颗粒间粘结强度及摩擦系数进行折减,以边坡岩体出现失稳破坏且断裂面贯通... 基于颗粒流离散单元法,将强度折减法引入到边坡稳定性研究中,可以解决应用连续变形分析方法研究存在的缺陷.取特定平均不平衡力比率作为边坡失稳与否判断准则,将颗粒间粘结强度及摩擦系数进行折减,以边坡岩体出现失稳破坏且断裂面贯通作为失稳判断准则,一方面能够对边坡局部危险区域予以定性预测,另一方面监测边坡变形到破坏的失稳过程,最终定量分析边坡稳定性.结合黑山铁矿现场边坡稳定研究实例,分别研究了边坡开挖扰动前后的边坡变形特征,得到开挖前后边坡安全系数分别为1.803和1.183,与预期结论一致. 展开更多
关键词 pfc2d 离散元法 岩质边坡稳定性 强度折减法 数值模拟
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断续节理直剪试验与PFC^2D数值模拟分析 被引量:82
8
作者 刘顺桂 刘海宁 +2 位作者 王思敬 胡波 张晓平 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1828-1836,共9页
在以往有关断续节理模型试验和数值模拟的研究基础上,设计不同连通情况和法向应力的断续节理模型材料直剪试验,并采用颗粒流离散元软件PFC2D对模型试验进行全真数值模拟。以贯通节理试样、完整试样的剪应力–应变数值模拟曲线和模型试... 在以往有关断续节理模型试验和数值模拟的研究基础上,设计不同连通情况和法向应力的断续节理模型材料直剪试验,并采用颗粒流离散元软件PFC2D对模型试验进行全真数值模拟。以贯通节理试样、完整试样的剪应力–应变数值模拟曲线和模型试验曲线吻合作为PFC细观力学参数选取准则,并利用获得的细观力学参数对共面断续节理试样直剪试验进行数值重现。对比分析数值模拟曲线和模型试验曲线,对断续节理受剪贯通的力学机制进行研究。根据模型试验和数值试验的成果,分析断续节理预剪面上应力随剪应变的演化过程,发现剪切过程中的剪胀效应使得岩桥承担更多的压应力,从而提高了岩桥的抗剪强度。对断续节理岩体在直剪加载条件下的破坏机制进行讨论,将整个剪切过程分为线弹性阶段、初裂阶段、峰值阶段、峰后阶段及残余阶段5个阶段。 展开更多
关键词 岩石力学 断续节理 连通率 pfc^2d 直剪 抗剪强度峰值 数值模拟 岩桥
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逆层岩质边坡地震动力破坏过程FLAC/PFC^(2D)耦合数值模拟分析 被引量:25
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作者 刘蕾 陈亮 +1 位作者 崔振华 李慧 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期1257-1262,共6页
建立含有非贯通层面和正交次级节理的逆层岩质边坡FLAC/PFC2D耦合计算模型,进行地震动力破坏过程模拟试验,研究了逆层岩质边坡地震动力破坏机理。试验结果证明,在地震动力破坏过程中,边坡内部层面主要产生剪切破坏,少量张拉破坏集中于... 建立含有非贯通层面和正交次级节理的逆层岩质边坡FLAC/PFC2D耦合计算模型,进行地震动力破坏过程模拟试验,研究了逆层岩质边坡地震动力破坏机理。试验结果证明,在地震动力破坏过程中,边坡内部层面主要产生剪切破坏,少量张拉破坏集中于逆层边坡顶部位置并且总是发生在坡体已经产生动力失稳之后,因此层面的抗拉强度并不影响逆层边坡的地震动力稳定性。坡顶正交次级节理只能产生张拉破坏,形成宏观的岩层倾倒趋势,而坡底的正交次级节理既会产生张拉破坏,也会产生剪切破坏,破坏面滑动趋势明显。动力响应坡顶放大效应和破坏面发育位置深度导致坡顶岩体的张拉倾倒早于坡底岩体的剪切滑动,与逆层边坡静力倾倒破坏顺序相反。 展开更多
关键词 逆层岩质边坡 非贯通层面 正交次级节理 地震 FLAC/pfc2d 耦合计算
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无底柱分段崩落法放矿规律的PFC2D模拟仿真 被引量:15
10
作者 王培涛 杨天鸿 柳小波 《金属矿山》 CAS 北大核心 2010年第8期123-127,共5页
利用基于颗粒流的离散元方法,对无底柱分段崩落法覆岩下放矿的崩落矿岩移动规律以及矿石损失贫化过程进行了数值仿真。以矿石回收率和废石混入率为检测指标,对比分析平面放矿和立面放矿2个不同的放矿方案的优劣。研究发现,在相同的放矿... 利用基于颗粒流的离散元方法,对无底柱分段崩落法覆岩下放矿的崩落矿岩移动规律以及矿石损失贫化过程进行了数值仿真。以矿石回收率和废石混入率为检测指标,对比分析平面放矿和立面放矿2个不同的放矿方案的优劣。研究发现,在相同的放矿条件下,平面放矿方案比立面放矿方案更加合理。在同一放矿模型中,通过对比5种不同摩擦性质颗粒在立面放矿方案下的放出体形态,发现在结构参数和放矿方案既定的情况下,矿岩散体内摩擦角会影响放矿效果:颗粒间摩擦系数越大,放出椭球体的偏心率越大。 展开更多
关键词 pfc2d 无底柱分段崩落法 平面放矿 立面放矿 摩擦系数 放出体
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柔性石笼挡墙土压力的PFC^(2D)数值模拟 被引量:19
11
作者 柴贺军 孟云伟 贾学明 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期48-51,共4页
使用国际上先进的颗粒流离散元程序——PFC2D,根据工程实际情况,建立了石笼挡土墙的PFC2D模型,使其发生向内和向外两种平移模式,测量土中相应深度的土压力,对整体进行了观测和研究。结果表明,(1)墙体向外平移时,在约1 m的深度范围内,各... 使用国际上先进的颗粒流离散元程序——PFC2D,根据工程实际情况,建立了石笼挡土墙的PFC2D模型,使其发生向内和向外两种平移模式,测量土中相应深度的土压力,对整体进行了观测和研究。结果表明,(1)墙体向外平移时,在约1 m的深度范围内,各种位移量下的应力值比较接近,在5 m深度处,各种位移量情况下几乎同时达到侧向土压力和竖向土压力的最大值。(2)墙体向内平移时,在1.5 m的深度范围内,各种位移量下的土压力值比较接近而且与深度呈严格的线性关系;在2 m处,土压力都达到了极大值,之后土压力与深度呈现出明显的非线性,逐渐减小,从而提出了主动土压力和被动土压力的深度范围。 展开更多
关键词 道路工程 石笼挡土墙 数值模拟 pfc^2d 土压力
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基于PFC^(2D)软件的柿树沟泥石流运动过程数值模拟 被引量:9
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作者 左正金 李才 +2 位作者 王硕楠 胡媛媛 左伟 《水电能源科学》 北大核心 2014年第9期135-138,152,共5页
为了解泥石流的启动及运动过程,以栾川县柿树沟泥石流堆积体为例,基于堆积体室内大型直剪试验指标,利用PFC2D模拟软件对其启动及运动过程进行仿真数值模拟,分析了不同工况下堆积体的运动速度场、应力场及位移场,研究了崩滑松散碎屑堆积... 为了解泥石流的启动及运动过程,以栾川县柿树沟泥石流堆积体为例,基于堆积体室内大型直剪试验指标,利用PFC2D模拟软件对其启动及运动过程进行仿真数值模拟,分析了不同工况下堆积体的运动速度场、应力场及位移场,研究了崩滑松散碎屑堆积物质启动、形成泥石流的过程和机制。结果表明,强降雨是柿树沟沟内松散堆积体启动形成泥石流的触发因素;中雨工况下,地表径流的冲刷力仅对堆积体表层有影响,但堆积体整体形态基本无变化;暴雨工况下,泥石流沟上游的洪水迫使土石颗粒脱离堆积体表面,后缘表层土体首先开始运动,产生的推挤力不断推动前方堆积土体向前运动,坡面形态发生显著变化;暴雨时间越长,堆积土体的运动速度和位移也越大,最终导致堆积体发生连锁式破坏,形成泥石流。 展开更多
关键词 柿树沟 堆积体 泥石流 pfc^2d 运动过程 数值模拟
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节理岩质边坡破坏过程的PFC2D数值模拟分析 被引量:33
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作者 李新坡 何思明 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期70-75,共6页
边坡破坏后的运动过程及运动距离预测可以为灾害危险性区划、风险评估等提供定量分析依据,可以为灾后重建规划以及地震区工程建设提供指导。节理岩质边坡的破坏和其后的运动过程非常复杂,没有理论方法可以对这一过程进行合理的描述,而... 边坡破坏后的运动过程及运动距离预测可以为灾害危险性区划、风险评估等提供定量分析依据,可以为灾后重建规划以及地震区工程建设提供指导。节理岩质边坡的破坏和其后的运动过程非常复杂,没有理论方法可以对这一过程进行合理的描述,而数值模拟方法是研究这一问题的有效途径。采用颗粒流程序PFC2D对节理岩质边坡的破坏和运动过程进行了研究,分析了关键参数对结果的影响,得出了破坏后的堆积形状和最终的运动距离。研究结果表明,颗粒流程序不但可以描述岩石等连续介质,而且可以描述节理岩体以及碎屑等不连续介质,是研究岩质边坡破坏运动的有效方法。 展开更多
关键词 节理岩质边坡 运动距离 pfc2d
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基于PFC2D数值模拟座滑危岩破坏过程研究 被引量:7
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作者 何潇 赵鹏 +2 位作者 杜春兰 王建力 李清 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期167-173,共7页
发育在软硬互层结构上的危岩是一种多介质复合结构岩体,呈现出非均质危岩体的各项异性,比单一岩性在荷载作用下的受力、变形、破坏特征要复杂。利用颗粒流离散元方法进行数值模拟是研究该类危岩破坏问题的良好途径。基于PFC2D软件,对长... 发育在软硬互层结构上的危岩是一种多介质复合结构岩体,呈现出非均质危岩体的各项异性,比单一岩性在荷载作用下的受力、变形、破坏特征要复杂。利用颗粒流离散元方法进行数值模拟是研究该类危岩破坏问题的良好途径。基于PFC2D软件,对长江巫峡望霞W2危岩颗粒物质动力响应和危岩失稳过程进行了研究。结果显示,在上部重力荷载与下部软弱基座强度参数劣化的共同作用下,危岩体沿岩体底部软弱结构面锁固段发生破碎挤出。获取的位移参数表明,危岩体顶部和底部较大的速度差异可使危岩体呈后倾座滑破坏。模拟结果与实际监测数据结果吻合,验证了该方法对含软弱基座危岩破坏预测的科学性与合理性。 展开更多
关键词 颗粒离散元 pfc2d 座滑危岩 破坏过程
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垮落区注浆充填压实特性的PFC^(2D)模拟试验 被引量:11
15
作者 庄德林 李兴尚 许家林 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2008年第1期22-26,共5页
首次采用了颗粒流程序PFC2D模拟垮落区充填中煤层采出、顶板垮落、充填的整个动态过程;为研究垮落区注浆充填压实特性,建立了122个PFC2D模型进行了数值模拟试验,分别研究了垮落区的充填量,作用在充填体上的载荷Q,充填体的弹性模量和胶... 首次采用了颗粒流程序PFC2D模拟垮落区充填中煤层采出、顶板垮落、充填的整个动态过程;为研究垮落区注浆充填压实特性,建立了122个PFC2D模型进行了数值模拟试验,分别研究了垮落区的充填量,作用在充填体上的载荷Q,充填体的弹性模量和胶结特性等4个因素与垮落区充填压实特性的关系.结果表明,垮落区的充填量是影响垮落区充填体压实特性的首要因素,充填体的弹性模量和充填体上所加载荷大小对垮落区充填的压实特性影响显著,充填体的胶结特性对垮落区的压实特性影响有限.PFC2D是研究垮落区注浆充填的有效手段. 展开更多
关键词 垮落区充填 pfc^2d程序 数值模拟 绿色开采
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基于PFC2D不同细观参数对生态混凝土宏观破坏分析 被引量:24
16
作者 宿辉 唐阳 聂汉江 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第28期118-124,共7页
采用PFC2D离散元软件通过内嵌的Fish语言创建了不规则骨料,通过建立的生态混凝土数值模型利用控制变量法从不同细观力学参数对其双轴压缩破坏的影响进行了分析。研究结果表明:平均强度和标准差主要影响混凝土材料的不均匀性,不均质度越... 采用PFC2D离散元软件通过内嵌的Fish语言创建了不规则骨料,通过建立的生态混凝土数值模型利用控制变量法从不同细观力学参数对其双轴压缩破坏的影响进行了分析。研究结果表明:平均强度和标准差主要影响混凝土材料的不均匀性,不均质度越高,强度越低,裂纹空间分布越分散;摩擦系数主要影响应力应变曲线的形状和材料强度,摩擦系数越大,颗粒之间的咬合力越大,曲线下降段的残余强度也就越大;刚度比值和接触模量的增大均会造成颗粒之间形成刚性接触,平行黏接的作用会被削弱导致高抗拉应力和更多的张拉裂纹,最终宏观表现为张拉破坏。对混凝土数值模型的力学细观参数进行探究能够更好地对其进行参数的选择,为以后建立数值模型提供参考依据。 展开更多
关键词 生态混凝土 pfc2d 细观参数 不规则颗粒 数值模拟 FISH 双轴试验
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基于PFC2D的土体缓冲落石冲击能力研究 被引量:6
17
作者 江巍 宋鹏程 +2 位作者 陈玮 王彦海 毛聪 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第4期49-54,共6页
常用的拦石墙、棚洞等落石防护措施均需布置土体来缓冲落石造成的冲击力,其缓冲能力在进行防护措施结构设计时应合理考虑。颗粒流程序PFC2D(Two-dimensional Particle Flow Code)可有效模拟落石冲击土体和结构的动态过程,用来分析不考... 常用的拦石墙、棚洞等落石防护措施均需布置土体来缓冲落石造成的冲击力,其缓冲能力在进行防护措施结构设计时应合理考虑。颗粒流程序PFC2D(Two-dimensional Particle Flow Code)可有效模拟落石冲击土体和结构的动态过程,用来分析不考虑土体缓冲效应下的落石冲击力,结果与瑞士算法基本一致,略大于日本算法。进一步地,取不同厚度的素填土、粉质黏土和砂质粉土3种缓冲土层,分析不同坠落高度条件下落石经过土体缓冲后对结构的冲击力,发现土体的缓冲能力与土层厚度、缓冲能力与坠落高度均大致呈指数函数关系;坠落高度对缓冲能力的影响基本不随缓冲土体选材改变而变化;同样厚度条件下粉质黏土缓冲能力最大,素填土次之,砂质粉土最小。研究成果表明实际工程中缓冲土层厚度宜设定为2~3 m。 展开更多
关键词 落石防护措施 土体缓冲能力 落石冲击力 pfc2d 缓冲土层厚度
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延安新区马兰黄土湿陷特性的PFC^(2D)模拟 被引量:5
18
作者 黄磊 李喜安 +1 位作者 蔡玮彬 乔露 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期119-124,共6页
为了深入了解延安新区马兰黄土的粒间作用,揭示其湿陷机理。首先利用扫描电子显微镜观察了黄土的微观结构特征,并且利用IPP图像处理软件对黄土颗粒定量分析,论证了PFC^(2D)软件模拟黄土粒间作用的可行性。然后,基于离散元理论,利用颗粒... 为了深入了解延安新区马兰黄土的粒间作用,揭示其湿陷机理。首先利用扫描电子显微镜观察了黄土的微观结构特征,并且利用IPP图像处理软件对黄土颗粒定量分析,论证了PFC^(2D)软件模拟黄土粒间作用的可行性。然后,基于离散元理论,利用颗粒流PFC^(2D)程序模拟了延安新区不同埋深原状黄土颗粒的分布情况及颗粒间相互作用,以一种直观的方法再现了天然黄土的微观结构特征。对比分析了不同深度黄土颗粒分布及接触力分布与湿陷性的关系。结果表明:骨架颗粒间的作用决定了土体的结构强度,尤其以团粒结构的接触力为主。随着深度的增加,黄土骨架颗粒由点接触方式逐渐过渡到团粒重叠接触,粒间接触力明显增强。PFC^(2D)模拟方法为黄土湿陷性成因机理研究提供了新的思路。 展开更多
关键词 湿陷性试验 湿陷系数 pfc2d 扫描电镜
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基于PFC2D马鞍山铁矿2号露天采场边坡稳定性分析 被引量:10
19
作者 彭博 陈玉明 袁利伟 《黄金》 CAS 2014年第12期37-40,共4页
基于颗粒流离散元理论,利用fish语言编写强度折减系数的函数对边坡稳定性进行研究。通过研究宏微观参数之间的关系,参照传统的强度折减法,对颗粒的平行连接强度和摩擦因数进行折减。在有明显位移时,以累计位移作为边坡失稳的判断标准;... 基于颗粒流离散元理论,利用fish语言编写强度折减系数的函数对边坡稳定性进行研究。通过研究宏微观参数之间的关系,参照传统的强度折减法,对颗粒的平行连接强度和摩擦因数进行折减。在有明显位移时,以累计位移作为边坡失稳的判断标准;无明显位移时,以不平衡力与接触力之间的比率作为计算结束标准。结合马鞍山铁矿2号露天采场具体情况,分别采用PFC2D软件和bishop法计算了其安全系数,其结果分别是3.874和5.564,并对2种方法产生差异的原因进行了分析,可为PFC2D中实现强度折减法的改进提供参考。 展开更多
关键词 pfc2d 颗粒流 强度折减法 露天矿山 边坡稳定性 安全系数
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基于PFC^(2D)的镁碳质耐火材料断裂行为模拟研究 被引量:2
20
作者 常庆明 程钊 +3 位作者 袁丹丹 张浩 桑绍柏 潘成刚 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2016年第4期273-277,共5页
将镁碳质耐火材料视为骨料和细粉基质组成的两相复合材料,采用基于离散元的颗粒流模拟软件PFC2D,将材料离散成刚性颗粒组成的模型,把颗粒细观参数的变化与宏观力学特性联系起来,构建镁碳质耐火材料在1000℃下的试验模型,模拟试样三点弯... 将镁碳质耐火材料视为骨料和细粉基质组成的两相复合材料,采用基于离散元的颗粒流模拟软件PFC2D,将材料离散成刚性颗粒组成的模型,把颗粒细观参数的变化与宏观力学特性联系起来,构建镁碳质耐火材料在1000℃下的试验模型,模拟试样三点弯曲的载荷-位移曲线,对材料裂纹的扩展进行分析,并通过改变摩擦系数、平行粘结刚度比、孔隙率以及平行粘结弹性模量,对比分析细观参数对载荷力峰值大小的影响情况。结果表明,采用PFC2D可准确模拟镁碳质耐火材料在三点弯曲时的断裂行为;材料的摩擦系数和平行粘结弹性模量与试样所受最大载荷力呈正比关系,而孔隙率和平行粘结刚度比与试样所受最大载荷力呈反比关系。 展开更多
关键词 镁碳质耐火材料 离散元 三点弯曲 断裂行为 细观力学 颗粒流 pfc^2d
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