岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (12): 3493-3502.doi: 10.16285/j.rsm.2022.0114
刘彪1, 2,王桥3,张宗亮1, 2,周伟3,FENG Y T4,彭张振3,李蕴升5, 徐俊5,郭凯5
LIU Biao1, 2, WANG Qiao3, ZHANG Zong-liang1, 2, ZHOU Wei3, FENG Y T4, PENG Zhang-zhen3, LI Yun-sheng5, XU Jun5, GUO Kai5
摘要: 结合边界元法和离散元法,提出一种可以进行计算颗粒内部应力和破碎路径的方法。该方法利用离散元法求解颗粒的相互作用和每个颗粒上的荷载。然后利用边界元法计算颗粒的应力分布,为了实现动态平衡,将颗粒的加速度视为恒定大小的体力。但体力导致边界积分方程中出现域积分,故采用直线积分法将域积分转化为边界积分,以保证边界元法降维的优势。为了提高边界元的计算效率,对于几何形状相似的颗粒,以其中一个颗粒作为模板颗粒,只需要计算模板颗粒在局部坐标系中的系数矩阵,其他相似颗粒可以通过局部和全局坐标系之间的映射获得。在得到应力后,基于Hoek-Brown准则来判断颗粒是否破碎。此外,将破坏路径简化为直线,并采用最小二乘法拟合得到破坏路径。
中图分类号: TU452| [1] | 孙闯, 蒲云波, 敖云鹤, 陶琦, . 冻融饱水裂隙砂岩力学特性及细观破裂演化特征研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2339-2352. |
| [2] | 劳国峰, 阳军生, 谢亦朋, 汤冲, 许志鹏, . 基于骨架结构指标的连续级配颗粒土峰值抗剪强度模型研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2459-2470. |
| [3] | 姚嘉楠, 徐长节, 迟民良, 王艳萍, 习跃来, 王伟锋, 冯国辉, 孙佳政, . RBT模式下刚性挡墙非极限主动土压力的离散元模拟及理论研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(2): 640-652. |
| [4] | 金磊, 叶阳, 王宇, 李晶晶, . 抗转动对散粒介质三轴剪切力学行为的影响机制[J]. 岩土力学, 2024, 45(12): 3779-3790. |
| [5] | 骆祚森, 朱作祥, 苏卿, 李建林, 邓华锋, 杨超, . 基于平行黏结模型的水-岩作用下砂岩蠕变模拟及损伤机制研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(8): 2445-2457. |
| [6] | 杜炜, 聂如松, 李列列, 谭永长, 张杰, 祁延录, . 考虑不同边界条件的风积沙−土工格栅拉拔试验离散元模拟研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1849-1862. |
| [7] | 杨阳, 田英辉, 张春会, 王荣, 王智超, 王乐, . 砂土海床中海底管道贯入阻力演化特征及细观机制研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(4): 1001-1008. |
| [8] | 刘恩龙, 蒋炼, 姜晓琼, 田健秋, 孙艺, 许然. 土颗粒材料中的复杂网络结构演化分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(12): 3383-3404. |
| [9] | 王思远, 蒋明镜, 李承超, 张旭东, . 三轴剪切条件下胶结型深海能源土应变局部化离散元模拟分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(11): 3307-3317. |
| [10] | 尹振宇, 陈佳莹, 吴则祥, 金银富, . 基于MATLAB GUI的本构模型模拟器开发[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 524-532. |
| [11] | 杨磊, 涂冬媚, 朱启银, 吴则祥, 余闯, . 考虑变温幅值影响的颗粒循环热 固结离散元法试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 591-600. |
| [12] | 申浩翰, 张海, 范俊锴, 徐瑞阳, 张小明. 离散单元法软件EDEM中接触半径对岩石 力学特性的影响及其应用[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 580-590. |
| [13] | 杨晓娟, 马刚, 周恒, 陆希, 李易奥, 周伟, . 基于复杂网络的岩土颗粒材料分散性失稳先兆研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(7): 1978-1988. |
| [14] | 刘中宪, 刘英, 孟思博, 黄磊, . 基于间接边界元法的近断层沉积谷地地震动模拟[J]. 岩土力学, 2021, 42(4): 1141-1155. |
| [15] | 吴祁新, 杨仲轩. 基于应变响应包络的颗粒材料增量力学行为研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 915-922. |
|
||