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專利名稱：一種級配碎石動三軸試驗的數(shù)值方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于交通土建領(lǐng)域，涉及一種級配碎石動三軸試驗的數(shù)值方法。該方法采用PFC2d軟件作為基礎(chǔ)平臺，可準(zhǔn)確模擬荷載反復(fù)作用下級配碎石塑性變形累積過程，并預(yù)測級配碎石永久變形規(guī)律。
背景技術(shù)：
級配碎石屬典型道路基層材料，物理力學(xué)特性極為復(fù)雜。目前，常采用室內(nèi)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)按最大干密度和最佳含水量制備試件；(2)安裝應(yīng)力 應(yīng)變監(jiān)測系統(tǒng)；(3)對試件施加軸向動壓力；(4)整理試驗結(jié)果獲取級配碎石永久變形 軸載次數(shù)關(guān)系曲線。目前，未見有級配碎石動三軸試驗數(shù)值試驗方法的報道。申請人:分析上述級配碎石室內(nèi)動三軸試驗方法，存在如下缺陷(1)試驗成本高、 效率低，不利于揭示級配碎石變形行為；( 難以監(jiān)測荷載作用下級配碎石的內(nèi)部物質(zhì)運移和細(xì)觀力學(xué)特征。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種級配碎石動三軸試驗的數(shù)值方法，該方法利用PFC2d軟件平臺，可準(zhǔn)確模擬荷載反復(fù)作用下級配碎石塑性變形累積過程，并預(yù)測級配碎石永久變形規(guī)律。為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取以下的技術(shù)解決方案予以實現(xiàn)一種級配碎石動三軸試驗的數(shù)值方法，其特征在于，按照以下步驟進(jìn)行1)物理模型的構(gòu)建(1)試件的模擬①基本參數(shù)的測試測定碎石密度，確定級配碎石最大干密度和最佳含水量；②試模的模擬利用PFC2d內(nèi)置命令“wall”生成兩片長度為H的豎直墻體和兩片長度為D的水平墻體組成封閉矩形以模擬試模；③級配碎石的生成根據(jù)礦料級配、碎石密度、壓實度、試件尺寸和最大干密度按式(1)計算第i種規(guī)格集料的二維映射面積Si ；
權(quán)利要求
1. 一種級配碎石動三軸試驗的數(shù)值方法，其特征在于，按照以下步驟進(jìn)行1)物理模型的構(gòu)建 (1)試件的模擬①基本參數(shù)的測試測定碎石密度，確定級配碎石最大干密度和最佳含水量；②試模的模擬利用PFC2d內(nèi)置命令“wall”生成兩片長度為H的豎直墻體和兩片長度為D的水平墻體組成封閉矩形以模擬試模；③級配碎石的生成根據(jù)礦料級配、碎石密度、壓實度、試件尺寸和最大干密度按式(1)計算第i種規(guī)格集料的二維映射面積Si ；
全文摘要
本發(fā)明公開了一種級配碎石動三軸試驗的數(shù)值方法，該方法利用PFC2D軟件平臺，通過建立物理模型和力學(xué)模型，進(jìn)行級配碎石動三軸試驗的模擬，包括基本參數(shù)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(xué)參數(shù)，構(gòu)建力學(xué)模型；然后，對級配碎石模擬試件進(jìn)行重復(fù)動荷載模擬，得到級配碎石應(yīng)力～應(yīng)變曲線、永久變形～荷載作用次數(shù)曲線。該方法可準(zhǔn)確、便捷地再現(xiàn)三軸試驗中級配碎石永久變形～荷載作用次數(shù)曲線并揭示級配碎石變形規(guī)律，有利于深入研究級配碎石破壞機(jī)理；回避了室內(nèi)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(jié)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(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者任皎龍, 劉延金, 徐寅善, 李思超, 李頔, 蔣應(yīng)軍 申請人:長安大學(xué)