摘要：以骨架密实级配为研究对象,探讨集料级配与沥青混合料骨架稳定性之间的联系,提出骨架密实级配优化设计方法。运用分形级配理论对SMA型级配进行分析,得出各级配粗、细集料的组成特点。采用离散单元程序建立骨架密实级配的直观离散元数值模型,推导了模型颗粒生成的计算式,并进行骨架结构稳定性虚拟试验。得出优化骨架密实级配的分维数范围以及分维数对骨架结构稳定性的影响,可以为骨架密实级配优化设计提供参考。

摘要：为研究粗粒含量对砂泥岩类填料力学性质的影响,基于重庆机场高填方砂泥岩类填料设计了5组级配试样,通过击实试验、三轴试验、三轴压缩试验以及离散元模拟三轴试验等,研究粗粒含量对机场高填方砂泥岩类填料力学性质的影响。结果表明,试样的强度破坏值、粘聚力、内摩擦角、压缩模量与试样的粗粒含量呈正相关;当粗颗粒含量P5增大到60%时,粗颗粒开始表现出一定的骨架作用,细颗粒土仅仅起到填充作用;试样的粗粒含量越大,颗粒的破碎程度越大,并且试样的应力-应变曲线表现出更强的软化现象。

摘要：滚石的运动特征研究是滚石灾害防治的重要前提,而坡表覆盖层和滚石自身特性是影响其运动特征的重要因素。以斜坡覆盖层材质为变量,开展物理模型试验,研究了混凝土坡面和土质坡面下滚石试块的运动特征;并在此基础上,以在建合壁津高速公路边坡为例,开展滚石运动特征数值模拟研究,以运动速度、转动速度、运动能量等为指标分析了滚石形状和尺寸对其运动过程的影响。结果表明:形状和尺寸对滚石运动特征影响较大,滚石越接近球形、尺寸越小,其运动速度越大、转动速度越大;滚石在下落过程中有30%以上的势能通过坡面碰撞损耗,在滚石防治工程中应考虑这部分损耗,而滚石转动能量只占总动能的1/30~1/10,因此一般不单独考虑滚石的转动过程。研究成果可为滚石防治工程的设计及优化提供参考。

摘要：针对山东某地下水封液化石油气库工程,基于洞室截面尺寸和场区结构面发育特征,采用Q系统计算出特定Q值洞室围岩段的初步锚喷参数。基于场区地应力分布特征,采用GSI和Hoek-Brown准则建立起Q值与岩体等效力学参数的联系。基于3DEC离散元,分别从连续和非连续围岩角度对锚喷参数进行校核,并基于超载安全系数法评价支护结构的安全性。结果表明:连续围岩条件下,锚喷支护对围岩位移的控制作用明显,锚杆的最小安全系数为2.75,喷层的安全系数为1.25,表明锚喷参数是安全、合理的;非连续围岩条件下,由于出现局部失稳块体,锚喷支护破坏失效;Q系统不针对局部块体失稳问题,表明结合离散元等数值模拟技术进行综合设计的必要性以及施工期对局部失稳问题进行提前甄别的重要性。

摘要：研究目的:采用离散单元法对几种常用的岩爆控制方法进行了数值模拟,旨在为岩爆防治设计提供理论依据,确保隧道施工安全。研究结论:数值模拟结果表明:注水围岩软化法是通过降低岩石弹性模量达到减少围岩内切向应力的目的,只适用于吸水性较强的围岩;而钻孔应力释放法是通过钻孔实现围岩内切向应力向内部围岩转移,适用于弱～较强岩爆;超前应力解除爆破法是通过超前爆破,更大程度地实现围岩内切向应力向内部围岩转移,适用于强岩爆洞段。

摘要：为了研究荷载作用下沥青路面表面开裂的机理,采用不规则颗粒及颗粒接触界面生成的二维算法子程序,在指定的级配类型范围内随机生成沥青路面仿真体,分别赋予级配碎石颗粒和沥青粘结体相应的材料参数,对刹车荷载作用下沥青路面开裂的细观响应进行了分析。数值模拟结果表明:表面裂纹是随机的产生、裂纹路径的扩展是非连续和跳跃式的,局部裂纹相互干涉最后形成贯通的裂缝微扩展带导致了路面的开裂损坏。模拟结果证明了开裂的非连续性。

摘要：针对在立式离心式滚磨光整加工后磨料颗粒与工件之间出现的分层现象,本文对该加工过程中是否存在巴西果效应进行了研究。考虑到离心式滚磨光整加工时的封闭性,无法进行实时观察,提出采用离散元模拟的方法来探索工件和磨料颗粒之间的相对位置规律,分别选取球形和圆盘形工件,球形、三棱柱、正四面体和圆柱体磨料颗粒进行分析对比。模拟结果表明,立式离心式滚磨加工中确实存在分层现象,且形状特征对加工时工件与磨料颗粒之间的相对位置有一定的影响。对巴西果效应的研究有助于设计人员进一步研究离心式滚磨光整加工机理,优化加工工艺。

摘要：餐厨垃圾原料复杂,导致其好氧堆肥原料混合过程仿真研究中存在参数不易获取的问题。该研究通过物理堆积试验与EDEM仿真试验结合的方法对餐厨垃圾接触参数进行了标定,通过Plackett-Burman(P-B)试验对9个待标定参数进行显著性筛选。结果表明,颗粒滚动摩擦系数、Johnso-Kendall-Roberts(JKR)表面能、颗粒与几何体间静摩擦系数对餐厨垃圾堆积角的影响显著;采用爬坡试验和Box-Behnken(B-B)试验,获得显著影响参数的最优值区间与最优值组合:餐厨垃圾-餐厨垃圾滚动摩擦系数为0.11、JKR表面能为0.13 J·m^(-2)、餐厨垃圾-不锈钢静摩擦系数为0.73。仿真试验验证结果平均相对误差为4.3%,说明标定餐厨垃圾接触参数具有可靠性。研究结果可为餐厨垃圾处理和资源化利用设备的仿真研究提供参考。

摘要：深部矿井近距离煤层群开采后期在上煤层易产生一侧本煤层采空、一侧下煤层采空的类孤岛工作面,其位置设计对于工作面的采动强度有直接影响。结合新街一井地质及开采条件,通过现场调研与分析,提出了近距离上煤层类孤岛面围岩的“下”型结构,并阐述了其开采隐患因素。根据此类孤岛面与下煤层实体煤的位置关系提出了3类布面方案,并基于离散元数值软件建立了8种类孤岛面布置模型。研究结果表明,当类孤岛面布置在内错下煤层实体煤且错距为25 m左右时,巷道实体煤帮峰值应力增高系数降至1.5以下,煤柱帮应力出现明显的下降段,在该位置布置工作面较为适宜。同时考虑到实际此类孤岛面存在厚层坚硬顶板的情况,提出了“合理布面+顶板预裂+卸后再采”技术,为现场相关工程提供借鉴参考。

摘要：基于颗粒流软件PFC^(2D),模拟了纤维混凝土试样单轴压缩破坏过程,分析了混凝土中纤维长度、直径以及细观参数对纤维混凝土力学特性的影响,得出如下结论:纤维在混凝土试样中是通过影响裂隙的发展而改变混凝土试样的力学性能;随着摩擦因数的增加,混凝土试样的单轴抗压强度提高,弹性模量变化不大;随着孔隙率的增大,混凝土试样的弹性模量呈下降趋势,单轴抗压强度先增大后减小;随着纤维长度和直径的增加,混凝土试样的单轴抗压强度先增大再减小,单轴抗压强度峰值对应的纤维长度和直径分别为20 mm和0.2 mm。