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DAYU3D:a modern code for HTGR thermal-hydraulic design and accident analysis
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作者 Hao-Jie Zhang Yu-Tong Wen +2 位作者 Ding She Yan-Hua Zheng Lei Shi 《Nuclear Science and Techniques》 2026年第5期345-360,共16页
DAYU3D is a modern three-dimensional(3D)computer code for thermal-hydraulic design and accident analysis in hightemperature gas-cooled reactors(HTGRs),developed by the Institute of Nuclear and New Energy Technology(IN... DAYU3D is a modern three-dimensional(3D)computer code for thermal-hydraulic design and accident analysis in hightemperature gas-cooled reactors(HTGRs),developed by the Institute of Nuclear and New Energy Technology(INET)at Tsinghua University.Compared to the traditional codes like TINTE,the DAYU3D code has advantages due to its refined framework,improved models,and more efficient algorithms.It is able to simulate the continuous movement of control rods and is more rigorous in treating radiation heat transfer and the break mass flow.Advanced computational methods significantly improve the computational efficiency of DAYU3D,achieving a time reduction of over 60%compared to TINTE.Extensive verification and validation with more than 100 cases demonstrate that DAYU3D is promising for HTGR 3D thermal-hydraulic design and accident analyses. 展开更多
关键词 High-temperature gas-cooled reactor Thermal-hydraulic design and accident analysis code THREE-DIMENSIONAL DAYU3D
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基于PFC3D的超固结非饱和黏性土力学特性分析 被引量:2
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作者 胡小荣 路祥 +1 位作者 王攀 粟雨 《应用力学学报》 北大核心 2025年第3期566-579,共14页
为进一步研究超固结非饱和黏性土的力学特性以及对所提超固结非饱和黏性土三剪次加载面模型进行真三轴数值试验验证,以江西红黏土为研究对象,采用PFC3D软件并基于Hill接触模型建立了柔性膜条件下的超固结非饱和黏性土常规三轴以及真三... 为进一步研究超固结非饱和黏性土的力学特性以及对所提超固结非饱和黏性土三剪次加载面模型进行真三轴数值试验验证,以江西红黏土为研究对象,采用PFC3D软件并基于Hill接触模型建立了柔性膜条件下的超固结非饱和黏性土常规三轴以及真三轴试验模型。对不同基质吸力、超固结程度、应力幅值下的静、动循环三轴试验进行颗粒流数值模拟研究,得到超固结非饱和黏性土试样应力-应变关系等宏观力学特性的演化规律,并从细观角度分析剪切过程中接触力链以及位移场的变化。将PFC3D数值模拟结果与超固结非饱和黏性土常规静、动三轴固结排水试验结果进行对比验证。结果表明,颗粒流软件模拟值与试验结果变化规律一致,可以较好地反映超固结非饱和黏性土应变软化、剪胀性以及动荷载条件下的棘轮效应和曼辛效应等力学特性。验证了颗粒流模型计算程序在模拟超固结非饱和黏性土应力-应变等基本力学特性方面的适用性,达到了可以进行数值试验的程度,表明所建颗粒流模型可以代替各种复杂加载条件下的超固结非饱和黏性土的室内试验。将颗粒流模型作为数字试验机来代替室内真三轴试验,对超固结非饱和黏性土的三剪次加载面模型理论结果进行验证。结果表明,本构理论计算结果与PFC3D数值模拟结果所表现出的趋势基本一致。Fredlund应力变量法相对于Bishop应力变量法而言要更为接近PFC3D模拟结果,具有较小的误差。 展开更多
关键词 超固结非饱和黏性土 pfc3d数值试验 Hill接触模型 循环荷载 江西红黏土
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基于PFC3D模拟的卸荷岩柱破坏规律研究
3
作者 王尚想 李宁 《现代矿业》 2025年第2期52-56,61,共6页
为分析深部开采中岩柱在不同方向主应力卸载下的破坏及冲击规律,使用PFC3D软件设计六面加载—双面卸载的应力路径,进行岩石试样三轴压缩试验模拟。通过卸载中间或最小主应力,模拟卸荷岩柱实际应力路径变化过程,进而探究其在不同方向卸... 为分析深部开采中岩柱在不同方向主应力卸载下的破坏及冲击规律,使用PFC3D软件设计六面加载—双面卸载的应力路径,进行岩石试样三轴压缩试验模拟。通过卸载中间或最小主应力,模拟卸荷岩柱实际应力路径变化过程,进而探究其在不同方向卸荷下的宏观应力应变特征及破坏规律,并分析内部裂纹的细观扩展形态。结果表明,在宏观层面上,随着非临空面应力的增加,试样的峰值强度不断提高,峰值点轴向应变不断增加,位移主体向着临空面扩展和轴向方向收缩;在细观层面上,试样内部先产生剪切裂纹,在到达峰值强度的90%时产生张拉裂纹,剪破坏数占总黏结破坏数的比例随中间和最小主应力的增加而增大,而黏结破坏总数有减少趋势。研究结果能为深部开采时巷道掘进过程中的煤岩柱冲击灾害防治提供一定参考。 展开更多
关键词 pfc3d 颗粒流 双面临空 剪切破坏
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真三轴单面临空下含裂隙花岗岩裂纹扩展与破坏
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作者 李兵磊 吕沁谣 史文豪 《福州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期220-227,共8页
开展含不贯穿双裂隙花岗岩的真三轴单面临空加载实验,结合高速摄影与声发射技术,系统研究不同岩桥倾角与裂隙深度下的裂纹扩展及破坏特征.结果表明:65 mm裂隙深度试样的峰值强度随岩桥倾角的增加而增大.临空面破坏以岩板剥落为主,整体... 开展含不贯穿双裂隙花岗岩的真三轴单面临空加载实验,结合高速摄影与声发射技术,系统研究不同岩桥倾角与裂隙深度下的裂纹扩展及破坏特征.结果表明:65 mm裂隙深度试样的峰值强度随岩桥倾角的增加而增大.临空面破坏以岩板剥落为主,整体破坏烈度较低.随岩桥倾角的增加,Y轴面裂纹数量呈下降趋势,而裂隙深度的增加对试样破坏的影响更强.加载时产生的剪切带促使Y轴面中间出现了“Y”型和类“X”型裂纹.通过构建PFC3D模型,结合位移矢量和裂纹分布验证剪切带的存在,并分析不同裂隙深度的试样强度随岩桥倾角的变化情况. 展开更多
关键词 预制裂隙 花岗岩 破坏模式 裂纹扩展 pfc3d模型
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粗粒含量对含粗粒滑带土剪切细观演化规律的影响
5
作者 王松涛 《山西建筑》 2026年第5期69-74,99,共7页
含粗粒滑带土的残余强度对滑坡变形与破坏具有关键作用,但现有研究多集中于细粒土,对粗颗粒的影响机制尚不明确。基于离散元颗粒流模拟方法,介绍了基于离散元颗粒流模拟与环剪试验相结合的研究方法,并进行了不同粗粒含量(10%,20%,30%)... 含粗粒滑带土的残余强度对滑坡变形与破坏具有关键作用,但现有研究多集中于细粒土,对粗颗粒的影响机制尚不明确。基于离散元颗粒流模拟方法,介绍了基于离散元颗粒流模拟与环剪试验相结合的研究方法,并进行了不同粗粒含量(10%,20%,30%)下滑带土剪切过程的细观力学研究。结果表明:粗粒含量通过调控颗粒骨架稳定性与力链承载能力,显著影响剪切特性。高粗粒含量(30%)试样因刚性骨架抑制局部重排,强力链密集化,抗剪能力增强;而低粗粒含量(10%)试样因细颗粒主导,弱力链比例升高,剪切带扩展显著。研究解决了粗粒滑带土微观力学响应与宏观残余强度的关联机制问题,达到了定量揭示粗粒含量对滑带土剪切破坏控制规律的效果,有利于滑坡灾害的评估与防治。 展开更多
关键词 滑带土 残余强度 粗粒含量 pfc3d
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基于PFC3D的露天矿边坡爆破过程模拟及稳定性研究 被引量:41
6
作者 崔铁军 马云东 王来贵 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第7期759-767,共9页
为研究爆破在露天矿边坡内发展的过程,基于能量守恒理论,假设爆破释放的化学能全部由爆点周边一定范围内的岩体承受,并部分转化为动能,进而能量在碎裂的岩块中传递、吸收,最终达到平衡,爆炸过程结束.论文使用基于颗粒流理论的PFC3D模拟... 为研究爆破在露天矿边坡内发展的过程,基于能量守恒理论,假设爆破释放的化学能全部由爆点周边一定范围内的岩体承受,并部分转化为动能,进而能量在碎裂的岩块中传递、吸收,最终达到平衡,爆炸过程结束.论文使用基于颗粒流理论的PFC3D模拟了在露天矿边坡内,不同高度、埋深和装药量的单孔爆破过程,并对爆破后边坡稳定性做了探讨.研究表明:爆炸过程可以分为3个阶段,第1阶段爆炸冲击起主导作用,有速度矢量回荡出现;第2阶段是重力占优势的上覆岩层塌落过程;第3阶段最后颗粒下滑、局部调整至平衡.在经历时间上,前一个阶段与后一个阶段相差一个数量级.总体上说,各种爆破后上层砂岩是稳定的,即坡顶是稳定的.下层砂岩和砂质泥岩会受到一定程度的破坏,但在可控范围内的. 展开更多
关键词 露天矿边坡 爆破 颗粒流理论 pfc3d 稳定性
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基于PFC3D黏性与无黏崩滑土体运动过程对比分析 被引量:8
7
作者 季宪军 欧国强 +2 位作者 杨顺 王钧 陆桂红 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期67-73,共7页
大多数岩土体崩滑后形成由粗颗粒和黏性填隙介质组成的黏性崩滑体。为分析黏性填隙介质对运动过程的影响,利用MCR301,测定容重为1.360 g/cm3成都黏土法向黏连力和切向剪切抗力。利用PFC3D构建崩滑土体运动数值模型,并将崩滑土体试样划分... 大多数岩土体崩滑后形成由粗颗粒和黏性填隙介质组成的黏性崩滑体。为分析黏性填隙介质对运动过程的影响,利用MCR301,测定容重为1.360 g/cm3成都黏土法向黏连力和切向剪切抗力。利用PFC3D构建崩滑土体运动数值模型,并将崩滑土体试样划分为5个部位,用设定颗粒代表崩滑土体不同部位。通过对比分析颗粒间切向、法向黏连强度为200 Pa和无黏情况下,不同部位颗粒位置、速度随时步演化过程,分析结果表明:黏连强度改变崩滑土体启动运动模式,在200 Pa为推移式启动模式,无黏情况下为溜滑启动模式;黏性条件下颗粒峰值速度较无黏条件下小,而碰撞频率较无黏条件下高,速度波动幅度大。 展开更多
关键词 崩滑土体 黏性 运动过程 对比分析 pfc3d
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基于PFC3D的粗粒土三轴试验细观参数敏感性分析 被引量:12
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作者 李灿 邱红胜 张志华 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2016年第5期864-869,共6页
以PFC3D为工具,以室内三轴固结排水试验作为基础,以加权平均数颗粒生成法建模.选择孔隙度、配位数、kn/ks、颗粒粒径分布、剪切速率和摩擦系数等细观参数作为研究内容,以应力应变强度曲线为力学分析方法,以颗粒转动速度场为变形分析手段... 以PFC3D为工具,以室内三轴固结排水试验作为基础,以加权平均数颗粒生成法建模.选择孔隙度、配位数、kn/ks、颗粒粒径分布、剪切速率和摩擦系数等细观参数作为研究内容,以应力应变强度曲线为力学分析方法,以颗粒转动速度场为变形分析手段,将各细观参数对粗粒强度的敏感性进行排序,对粗粒土剪切破坏的影响程度进行总结分析.研究表明,各细观参数对粗粒土强度及变形都有一定的影响,其中kn/ks对粗粒土强度及变形影响最大,孔隙度和配位数的影响最小. 展开更多
关键词 pfc3d 细观参数 颗粒转动速度场
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PFC3D数值试验及其应用 被引量:9
9
作者 张学亮 张会军 徐刚 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2010年第5期61-63,共3页
文章对PFC3D进行了简要介绍,并对PFC3D三轴压缩数值试验和巴西劈裂法数值试验方法进行了详细介绍,通过数值试验得到PFC3D中宏观和微观参数的关系。实践表明,通过此法得到的微观参数与所反应的宏观参数是相符合的。
关键词 pfc3d 三轴压缩数值试验 巴西劈裂法数值试验 微观参数
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基于PFC3D的煤堆自燃过程模拟与实现 被引量:4
10
作者 崔铁军 马云东 王来贵 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期94-98,共5页
为了解煤堆自燃过程中的温度场变化、能量迁移和氧气流动情况,基于煤堆的颗粒特性以PFC3D为模拟平台,借助其热力耦合模型,模拟了煤堆的自燃氧化过程,及该过程中的温度场变化和能量迁移;使用极小颗粒模拟氧气的流动及其与煤的反应,并通过... 为了解煤堆自燃过程中的温度场变化、能量迁移和氧气流动情况,基于煤堆的颗粒特性以PFC3D为模拟平台,借助其热力耦合模型,模拟了煤堆的自燃氧化过程,及该过程中的温度场变化和能量迁移;使用极小颗粒模拟氧气的流动及其与煤的反应,并通过FISH实现该过程。结果表明:随模拟时间延长,温度场高温区向煤堆坡面边界水平移动;能量迁移主要发生在靠近低温区的区域,且不同温区交界处迁移最多;高温区移动是由于氧化需氧量的变化、造成对氧的"抽吸"作用而产生的;煤堆内氧颗粒的流动可分为稳定区、杂乱区、微弱区,随着"抽吸"作用的增加,稳定区减小,杂乱区增加,微弱区增加。模拟计算至70 d,煤堆出现大范围高温区域并产生自燃,此时最高温度为362.1 K。 展开更多
关键词 安全工程 煤堆自燃 温场变化 能量迁移 氧气流动 pfc3d模拟
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基于下落法的PFC3D岩土模型构建及应用 被引量:4
11
作者 崔铁军 马云东 王来贵 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期130-134,共5页
使用PFC3D按照其用户手册上的步骤构建模型时,存在半径放大系数(mul)确定困难、构造的不同属性颗粒体的边界连接程度难以保证等问题。由此,提出了基于"下落法(Particles Fall Method,PFM)"的PFC3D岩土模型的构造方法。该方法... 使用PFC3D按照其用户手册上的步骤构建模型时,存在半径放大系数(mul)确定困难、构造的不同属性颗粒体的边界连接程度难以保证等问题。由此,提出了基于"下落法(Particles Fall Method,PFM)"的PFC3D岩土模型的构造方法。该方法根据颗粒岩体的自然形成过程,在规定区域内使颗粒自然下落堆积、压实和充分接触,然后通过删除规定形状外的颗粒进行构型,计算至平衡得到初始地应力场。与经典步骤相比该方法不用计算mul,不用建立边坡墙和土层间的分界墙,不用消除悬浮颗粒;但增加了颗粒下落计算和构型过程。提供了整体下落法(Overall Particles Fall Method,OPFM)和分层下落法(Hierarchical Particles Fall Method,HPFM)两种方式。通过实际工程分析,总体上模型的精确度和构造便捷程度优于经典方法,一次模型构建的成功率较高。 展开更多
关键词 安全工程 pfc3d模型构建 下落法 建模步骤 研究应用
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基于PFC3D的研磨片研磨过程离散元仿真 被引量:3
12
作者 应振根 冯凯萍 倪成员 《机电工程》 CAS 2015年第6期757-761,767,共6页
针对研磨片研磨过程中工件表面粗糙峰去除和研磨片磨粒涂覆层磨粒脱落的问题,将离散元技术应用到研磨片研磨过程微观表面变化研究中。以PFC3D软件为平台,对研磨片的研磨过程进行了建模与仿真,将模型简化为理想梯形凸起的粗糙峰层和磨粒... 针对研磨片研磨过程中工件表面粗糙峰去除和研磨片磨粒涂覆层磨粒脱落的问题,将离散元技术应用到研磨片研磨过程微观表面变化研究中。以PFC3D软件为平台,对研磨片的研磨过程进行了建模与仿真,将模型简化为理想梯形凸起的粗糙峰层和磨粒-结合剂混合层的相互接触摩擦过程,通过双轴试验表征了模型微观参数,开展了单元接触点不平衡力的变化规律、单元脱落过程、磨粒涂覆层中结合剂结合强度以及砂结比对研磨过程的影响分析。研究结果表明,接触点处的不平衡力呈现散射样式逐步减弱,不平衡力峰值为5.9×103N;磨粒平行粘结强度为723 Pa,砂结比为1∶6时研磨效果最好,粗糙峰可以有效去除,表层钝化磨粒可以有效脱落。 展开更多
关键词 研磨片 离散元 磨粒 粗糙峰 pfc3d
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基于PFC3D的岩体中不整合面构建方法研究 被引量:3
13
作者 崔铁军 马云东 王来贵 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2837-2843,共7页
为了对地下岩土体进行精确建模,考虑到岩层之间的不整合面对模拟的影响,提出使用基于颗粒流理论的PFC3D模拟岩体中不同岩层接触情况的方法,包括:整合、平行不整合、角度不整合的接触情况。模型构造步骤包括:定义岩体坐标系,确定接触面... 为了对地下岩土体进行精确建模,考虑到岩层之间的不整合面对模拟的影响,提出使用基于颗粒流理论的PFC3D模拟岩体中不同岩层接触情况的方法,包括:整合、平行不整合、角度不整合的接触情况。模型构造步骤包括:定义岩体坐标系,确定接触面走向的关键坐标点,使用MATLAB拟合这些走向曲线并得到曲线参数,使用下落法构造岩层,使用FISH根据走向曲线参数形成接触面。构建后的模型满足上述要求,证明了与实际岩体力学性能是接近的。该方法可为考虑岩层接触面的建模提供一种有效途径。 展开更多
关键词 岩土体模拟 接触面 下落法 pfc3d 平行不整合 角度不整合
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基于PFC3D的茶叶杀青过程数值模拟和设备参数分析 被引量:12
14
作者 何磊 张宪 +3 位作者 赵章风 钟江 王祥华 孟庆杭 《茶叶》 2013年第1期17-23,共7页
为提高茶叶杀青质量,以用于名茶加工的滚筒杀青机为例,基于离散元分析技术的PFC3D法,对杀青过程的各相关参数进行数值模拟,如滚筒转速、导叶板数量、布局、倾角及结构,滚筒倾角与壁温等对杀青效果的影响,并进行了优化设计和试验验证。... 为提高茶叶杀青质量,以用于名茶加工的滚筒杀青机为例,基于离散元分析技术的PFC3D法,对杀青过程的各相关参数进行数值模拟,如滚筒转速、导叶板数量、布局、倾角及结构,滚筒倾角与壁温等对杀青效果的影响,并进行了优化设计和试验验证。结果表明:滚筒杀青时,存在最佳转速;滚筒前段布置较多的导叶板,有利于杀青叶温度的迅速提高;适当增加导叶板倾角和采用"L"型导叶板,将提高茶叶在筒壁上的散度,有利于杀青叶温度的均匀;在保证杀青质量前提下,滚筒平均壁温和倾角呈双指数函数关系;杀青效率和滚筒倾角呈二次函数关系。研究还表明,所采用的研究方法同样适用于滚筒式设备干燥颗粒状农产品的技术研究。 展开更多
关键词 茶叶杀青 滚筒 结构运动参数 pfc3d 过程数值模拟
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基于PFC3D的山地造型方法 被引量:1
15
作者 崔铁军 马云东 王来贵 《大连交通大学学报》 CAS 2015年第6期71-73,共3页
为了研究山区发生地震、滑坡、泥石流、崩塌等自然灾害后岩体破坏程度及灾害影响范围,使用模拟手段进行分析.使用PFC3D中的三角形面构建了水平尺寸100 m×100 m的山地表面,使用MATLAB处理了一些构造过程中的问题.模拟表明,该方法构... 为了研究山区发生地震、滑坡、泥石流、崩塌等自然灾害后岩体破坏程度及灾害影响范围,使用模拟手段进行分析.使用PFC3D中的三角形面构建了水平尺寸100 m×100 m的山地表面,使用MATLAB处理了一些构造过程中的问题.模拟表明,该方法构造了型如MATLAB中peak的形状,形成山峰表面形状的效率较高.该方法可为使用PFC3D进行复杂山地模拟而进行山地造型的问题提供一种可行的,工作量相对较小的方法. 展开更多
关键词 山地模拟 山地造型 pfc3d 三角形面
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基于PFC3D的沥青混合料摊铺均匀度分析 被引量:2
16
作者 陈宇 梁乃兴 +1 位作者 曾晟 向华林 《公路与汽运》 2021年第4期56-59,125,共5页
沥青混合料的摊铺均匀度很大程度上影响沥青路面的使用性能。为准确分析摊铺沥青混合料的均匀性,文中基于广那(广南县—那洒镇)高速公路项目,利用三维颗粒流程序PFC3D,引入颗粒与颗粒间、颗粒与墙体间的接触黏结关系建立沥青混合料颗粒... 沥青混合料的摊铺均匀度很大程度上影响沥青路面的使用性能。为准确分析摊铺沥青混合料的均匀性,文中基于广那(广南县—那洒镇)高速公路项目,利用三维颗粒流程序PFC3D,引入颗粒与颗粒间、颗粒与墙体间的接触黏结关系建立沥青混合料颗粒及墙体模型,模拟不同位置、不同级配下沥青混合料摊铺情况,并利用MATLAB图像处理技术分析实际摊铺均匀度。结果表明,模拟沥青混合料摊铺均匀度与现场采集图像的均匀度基本相符,两者间的相关系数为0.93,模拟方法切实可行。 展开更多
关键词 公路 沥青混合料 摊铺均匀度 三维颗粒流程序pfc3d
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PFC3D软件在农业机械定性分析上的应用 被引量:2
17
作者 赵春龙 杨传华 +1 位作者 周海波 薛贝贝 《现代化农业》 2015年第8期66-67,共2页
介绍了PFC3D软件的优点、直接力学测量技术、三维建模技术以及真实模拟过程。综述了PFC3D在机械设计仿真方面的应用实例。
关键词 pfc3d软件 农业机械 定性分析 数值仿真
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试论PFC3D在平煤器结构优化的应用 被引量:3
18
作者 苏永红 《山西广播电视大学学报》 2015年第2期41-43,共3页
目前市场上所使用的平煤装置不能满足高速运煤列车的装车质量要求,需要对平煤装置进行结构优化。PFC3D离散元软件能够实现对各种刮板形状进行建模,并追踪煤颗粒在外力作用下的运动规律,得到预期的平煤效果。
关键词 平煤装置 pfc3d 离散元 结构优化
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基于PFC3D的无砂混凝土强度及损伤模式 被引量:14
19
作者 栗浩洋 姚强 +3 位作者 华天波 吴发名 李小虎 李洪涛 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第6期127-132,138,共7页
为对无砂混凝土的强度及破坏损伤模式进行深入研究,借助离散元颗粒流软件PFC3D对无砂混凝土2种典型卵石骨料进行仿真建模,建立了7组孔隙率分别为0.26,0.28,0.30,0.32,0.34,0.36,0.38的无砂混凝土三维结构模型,模拟计算各组试块在单轴压... 为对无砂混凝土的强度及破坏损伤模式进行深入研究,借助离散元颗粒流软件PFC3D对无砂混凝土2种典型卵石骨料进行仿真建模,建立了7组孔隙率分别为0.26,0.28,0.30,0.32,0.34,0.36,0.38的无砂混凝土三维结构模型,模拟计算各组试块在单轴压缩试验下的受力及破坏情况。同时,对模型试块单轴试验中内部断裂发展情况进行监测统计。结果表明:随着模型孔隙率的增加,模型颗粒数、颗粒接触粘结数逐渐下降,抗压强度呈下降趋势;数值模拟曲线与多孔混凝土应力-应变曲线模型基本符合,与常规混凝土应力-应变曲线模型相比,在曲线上升阶段表现出更强的线性趋势,曲线下降段卸载迅速,体现出高脆性的特点;在模拟试验中,模型内部接触断裂多发生于模型边角及加载面处,在模型达到峰值强度后,断裂数急剧上升形成贯通的断裂面;根据峰值强度下断裂位置信息的统计分析定义了无砂混凝土“易破坏区”,该区域体积为试块总体积的47.6%,包含断裂数达到总断裂数的69%以上。研究结果可为无砂混凝土的力学及损伤机理研究提供参考。 展开更多
关键词 无砂混凝土 pfc3d 单轴试验 损伤模式 易破坏区
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考虑断裂韧度的PFC3D细观参数标定新方法 被引量:20
20
作者 谭攀 饶秋华 +2 位作者 李卓 张权 易威 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2849-2866,共18页
离散元法能更真实地表达材料的细观几何特点,且采用简单的接触本构方程,便于处理连续与非连续介质的变形与破坏问题,被广泛地应用于采矿、地质、土木、交通、水利、机械等工程领域。PFC3D是功能强大的离散元颗粒流分析软件,其细观参数... 离散元法能更真实地表达材料的细观几何特点,且采用简单的接触本构方程,便于处理连续与非连续介质的变形与破坏问题,被广泛地应用于采矿、地质、土木、交通、水利、机械等工程领域。PFC3D是功能强大的离散元颗粒流分析软件,其细观参数的确定是需首要解决的问题,目前多数方法只考虑材料的宏观强度而很少考虑断裂参数,对阐述含天然裂隙的岩石破坏机理存在一定的局限性。为此,针对PFC3D平直节理模型,采用PB(Plackett-Burman)和中心组合设计(CCD)的方法,提出综合考虑强度参数和断裂参数(Ⅰ型和Ⅱ型断裂韧度)的PFC3D细观参数标定新方法,建立脆性岩石的PFC3D宏-细观参数关系式,并利用遗传算法求得PFC3D细观参数的优化解。模拟计算完整岩石试件单轴和三轴压缩应力-应变曲线和破坏模式、裂隙岩石在考虑和不考虑断裂韧度情形下单轴压缩断裂轨迹。研究结果表明:模拟的应力-应变曲线破坏模式、断裂轨迹与实验结果较吻合,且考虑断裂韧度的裂隙岩石试件断裂轨迹与实验结果吻合度更高,从而验证了基于考虑强度和断裂参数的岩石PFC3D细观参数标定新方法的合理性和有效性。该方法可推广至PFC3D的其他接触模型(接触黏结模型、平行黏结模型),可为PFC3D定量分析各种材料的多裂纹扩展过程及揭示其细观断裂机理提供参考。 展开更多
关键词 断裂韧度 pfc3d细观参数 平直节理模型 PLACKETT-BURMAN 中心组合设计
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