一種級配碎石動三軸試驗的數值方法

2023-06-15 08:21:21 1

專利名稱：一種級配碎石動三軸試驗的數值方法
技術領域：
本發明屬於交通土建領域，涉及一種級配碎石動三軸試驗的數值方法。該方法採用PFC2d軟體作為基礎平臺，可準確模擬荷載反覆作用下級配碎石塑性變形累積過程，並預測級配碎石永久變形規律。
背景技術：
級配碎石屬典型道路基層材料，物理力學特性極為複雜。目前，常採用室內動三軸試驗研究級配碎石變形行為，其基本原理及步驟如下(1)按最大幹密度和最佳含水量製備試件；(2)安裝應力 應變監測系統；(3)對試件施加軸向動壓力；(4)整理試驗結果獲取級配碎石永久變形 軸載次數關係曲線。目前，未見有級配碎石動三軸試驗數值試驗方法的報導。申請人:分析上述級配碎石室內動三軸試驗方法，存在如下缺陷(1)試驗成本高、 效率低，不利於揭示級配碎石變形行為；( 難以監測荷載作用下級配碎石的內部物質運移和細觀力學特徵。

發明內容
針對上述現有技術存在的問題，本發明的目的在於，提供一種級配碎石動三軸試驗的數值方法，該方法利用PFC2d軟體平臺，可準確模擬荷載反覆作用下級配碎石塑性變形累積過程，並預測級配碎石永久變形規律。為了實現上述任務，本發明採取以下的技術解決方案予以實現一種級配碎石動三軸試驗的數值方法，其特徵在於，按照以下步驟進行1)物理模型的構建(1)試件的模擬①基本參數的測試測定碎石密度，確定級配碎石最大幹密度和最佳含水量；②試模的模擬利用PFC2d內置命令「wall」生成兩片長度為H的豎直牆體和兩片長度為D的水平牆體組成封閉矩形以模擬試模；③級配碎石的生成根據礦料級配、碎石密度、壓實度、試件尺寸和最大幹密度按式(1)計算第i種規格集料的二維映射面積Si ；
權利要求
1. 一種級配碎石動三軸試驗的數值方法，其特徵在於，按照以下步驟進行1)物理模型的構建 (1)試件的模擬①基本參數的測試測定碎石密度，確定級配碎石最大幹密度和最佳含水量；②試模的模擬利用PFC2d內置命令「wall」生成兩片長度為H的豎直牆體和兩片長度為D的水平牆體組成封閉矩形以模擬試模；③級配碎石的生成根據礦料級配、碎石密度、壓實度、試件尺寸和最大幹密度按式(1)計算第i種規格集料的二維映射面積Si ；
全文摘要
本發明公開了一種級配碎石動三軸試驗的數值方法，該方法利用PFC2D軟體平臺，通過建立物理模型和力學模型，進行級配碎石動三軸試驗的模擬，包括基本參數的測試，試模的模擬，級配碎石模擬試件的生成；其次，賦予物理模型微力學參數，構建力學模型；然後，對級配碎石模擬試件進行重複動荷載模擬，得到級配碎石應力～應變曲線、永久變形～荷載作用次數曲線。該方法可準確、便捷地再現三軸試驗中級配碎石永久變形～荷載作用次數曲線並揭示級配碎石變形規律，有利於深入研究級配碎石破壞機理；迴避了室內動三軸試驗中儀器造價高且操作不便的問題，提高了試驗效率，節約了研究成本。
文檔編號G01N3/08GK102564855SQ20111045724
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者任皎龍, 劉延金, 徐寅善, 李思超, 李頔, 蔣應軍 申請人:長安大學