离散元颗粒流在水利及岩土工程中的应用【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

离散元颗粒流在水利及岩土工程中的应用PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 水利工程中材料及结构的力学特性1

1.2 离散单元法的发展及应用2

1.2.1 离散单元法的基本思想2

1.2.2 离散单元法的发展3

1.2.3 离散元颗粒流的特点4

1.3 离散单元法在水利工程中的应用5

1.3.1 离散单元法在堤坝渗透变形方面的应用5

1.3.2 离散单元法在地层灌浆方面的应用6

1.3.3 离散单元法在岩爆方面的应用8

1.3.4 离散单元法在混凝土工程中的应用8

1.3.5 离散单元法在土力学方面的应用9

1.4 本书主要内容10

第2章 颗粒黏结模型细观参数的选取12

2.1 模型的颗粒尺寸效应研究12

2.1.1 颗粒尺寸效应的研究方案13

2.1.2 力学参数的颗粒尺寸效应分析15

2.1.3 破坏模式的颗粒尺寸效应分析20

2.1.4 颗粒尺寸的选取建议23

2.2 宏-细观参数间的关系研究27

2.2.1 宏-细观参数间关系的研究方案27

2.2.2 基于正交试验设计的敏感性分析29

2.2.3 基于中心复合试验设计的响应面构造33

2.3 细观参数标定程序38

2.3.1 最优化模型的构造及优化算法的选择39

2.3.2 细观参数标定程序的实现40

2.3.3 细观参数标定算例及其讨论42

2.4 本章小结46

第3章 颗粒离散元模型的建立与应用47

3.1 含不规则形状颗粒的材料模型47

3.1.1 模板构造法47

3.1.2 颗粒簇图像构造法50

3.1.3 随机多边形颗粒簇构造法51

3.1.4 小结56

3.2 含圆形孔洞的岩石材料56

3.2.1 试验背景56

3.2.2 试验设计57

3.2.3 裂纹演化与声发射特征59

3.2.4 孔径效应分析61

3.2.5 小结63

3.3 泥石流启动过程试验与数值模拟研究63

3.3.1 工程背景63

3.3.2 启动实验设计63

3.3.3 试验过程与结果64

3.3.4 启动模拟与机理分析65

3.3.5 小结68

3.4 本章小结68

第4章 基于连续-离散耦合的硐室围岩变形与破坏机理69

4.1 连续-离散耦合模型的映射算法69

4.1.1 耦合映射算法原理69

4.1.2 颗粒-节段端点的作用力映射70

4.1.3 节段端点-颗粒的速率映射72

4.2 基于矩张量的声发射算法72

4.2.1 矩张量的提取方法72

4.2.2 声发射事件的尺度效应72

4.2.3 矩张量与矩震级的求解73

4.3 连续-离散耦合模型的建立74

4.3.1 单向竖向荷载下的渐进变形破裂75

4.3.2 竖向荷载下的矩震级分布特征82

4.3.3 不同围压下的破坏特征与矩震级分布特征88

4.3.4 矩张量分解与不同围压下的破裂类型93

4.3.5 不同间距下的破坏特征96

4.4 本章小结102

第5章 堤基渗透破坏的离散元模拟分析103

5.1 基于颗粒离散元的流固耦合原理104

5.1.1 颗粒多孔介质的渗流动力学方程104

5.1.2 颗粒与流体的相互作用104

5.1.3 颗粒的运动方程106

5.2 流固耦合在颗粒流中的应用验证106

5.2.1 固定粗糙网格法106

5.2.2 渗流试验验证107

5.3 堤基渗透破坏过程仿真模拟110

5.3.1 细观参数标定110

5.3.2 离散颗粒元渗流模型的建立112

5.3.3 颗粒离散元模型渗流模拟113

5.4 渗透破坏数值模拟结果分析114

5.4.1 颗粒间接触力的变化114

5.4.2 砂槽中颗粒孔隙率变化115

5.4.3 流量与水力梯度关系116

5.4.4 颗粒流失规律117

5.4.5 砂槽中流场的变化118

5.4.6 水位上升速度对管涌的影响分析120

5.5 本章小结121

第6章 地基灌浆加固离散元模拟分析122

6.1 颗粒流灌浆模拟基本理论122

6.1.1 流体域的构建122

6.1.2 颗粒体的渗透特性123

6.1.3 流体细观-宏观关系124

6.1.4 流体的压力效应125

6.1.5 流固耦合作用的实现125

6.2 灌浆的颗粒流分析127

6.2.1 砂砾石地层模型127

6.2.2 水泥浆液在砂砾石层中的渗透系数129

6.3 灌浆过程的模拟130

6.3.1 灌浆模型的边界条件130

6.3.2 测量圆设置130

6.4 模拟结果分析133

6.4.1 灌浆过程分析133

6.4.2 灌浆压力对灌浆效果影响分析134

6.4.3 灌浆过程的时间效应136

6.4.4 灌浆的劈裂效应136

6.4.5 灌浆过程中孔隙率的变化138

6.4.6 砂砾层中灌浆的破坏模式分析139

6.5 本章小结141

参考文献143