三维离散元大尺度模拟中变粒径方法的优化及其应用

摘要：

在已有的变粒径建模方法基础上，针对不同粒径区宏观弹性不一致和界面区大小颗粒互相渗入两个问题进行优化。通过在近场核心区域采用小粒径颗粒模拟真实土颗粒，远场边界区域逐级放大颗粒粒径，不同粒径之间采用相同密实度的混合粒径模拟，实现三维大尺度离散元模拟，以减少模拟颗粒数量提升运算速度。基于宏观弹性一致条件，建立静力条件下几何上等比例放大颗粒体系的颗粒材料参数尺度关系，并满足应力、应变和应变能一致性，通过三轴模拟验证了宏观弹性一致性。在变粒径交界处设置密实度与均一颗粒区一致的混合层有效防止大小颗粒互相渗入，变形特性与均一颗粒区趋于一致，并提出了两种粒径颗粒混合生成特定密实度的方法。最后，通过模拟静力触探试验（CPT），表明该方法的有效性。该方法可为三维离散元模拟工程大尺度问题提供新途径。

关键词：离散元模拟、变粒径、弹性常数、尺度关系、相对密实度、静力触探

所属期刊栏目：39

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金青年基金项目51208294；上海市教委一流学科建设项目；2013年上海市研究生教育创新计划实施项目20131129；上海市教委科研创新项目15ZZ081；上海海事大学学术创新团队A2-0201150404

在线出版日期：2017-03-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：62-70