颗粒材料物理力学特性的离散元研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第23-45页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第23-24页 |
| 1.2 颗粒材料细观力学关键问题研究综述 | 第24-34页 |
| 1.2.1 细观研究方法 | 第24-25页 |
| 1.2.2 细观组构 | 第25-29页 |
| 1.2.3 颗粒堆积 | 第29-30页 |
| 1.2.4 力学脆弱性 | 第30-31页 |
| 1.2.5 颗粒形状的影响 | 第31-34页 |
| 1.3 离散单元法简介及研究概述 | 第34-40页 |
| 1.3.1 颗粒运动 | 第34-37页 |
| 1.3.2 边界条件 | 第37页 |
| 1.3.3 接触模型 | 第37-40页 |
| 1.3.4 计算循环 | 第40页 |
| 1.4 研究内容与创新点 | 第40-42页 |
| 1.5 论文组织 | 第42-45页 |
| 第二章 非球颗粒离散单元模型 | 第45-62页 |
| 2.1 球簇离散单元模型 | 第46-48页 |
| 2.1.1 球簇颗粒 | 第46页 |
| 2.1.2 接触计算 | 第46-48页 |
| 2.1.3 接触模型 | 第48页 |
| 2.2 多面体离散单元模型 | 第48-52页 |
| 2.2.1 多面体颗粒 | 第48页 |
| 2.2.2 接触检测 | 第48-49页 |
| 2.2.3 接触计算 | 第49-51页 |
| 2.2.4 体刚度接触模型 | 第51-52页 |
| 2.3 超椭球离散单元模型 | 第52-57页 |
| 2.3.1 超椭球颗粒 | 第52-55页 |
| 2.3.2 接触计算 | 第55-56页 |
| 2.3.3 接触检测 | 第56-57页 |
| 2.3.4 线刚度接触模型 | 第57页 |
| 2.4 颗粒状态的数值求解 | 第57-61页 |
| 2.4.1 位置 | 第58-59页 |
| 2.4.2 方向 | 第59-61页 |
| 2.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 第三章 四面体颗粒随机堆积结构的研究 | 第62-79页 |
| 3.1 模型设置 | 第63-67页 |
| 3.1.1 DEM模型 | 第63-64页 |
| 3.1.2 形状参数 | 第64页 |
| 3.1.3 模拟设置 | 第64-67页 |
| 3.2 正四面体颗粒随机堆积 | 第67-73页 |
| 3.2.1 DEM模拟与物理实验对比 | 第67-68页 |
| 3.2.2 球簇模型与多面体模型对比 | 第68-70页 |
| 3.2.3 尺寸效应 | 第70-71页 |
| 3.2.4 材料属性的影响 | 第71-73页 |
| 3.3 不规则四面体颗粒形状效应 | 第73-77页 |
| 3.3.1 长细比 | 第73-74页 |
| 3.3.2 偏心率 | 第74-76页 |
| 3.3.3 球度 | 第76-77页 |
| 3.4 本章小结 | 第77-79页 |
| 第四章 超椭球颗粒随机堆积结构的研究 | 第79-93页 |
| 4.1 模拟设定 | 第79-81页 |
| 4.1.1 颗粒特性 | 第79-80页 |
| 4.1.2 堆积策略 | 第80-81页 |
| 4.2 结果与讨论 | 第81-91页 |
| 4.2.1 堆积密度 | 第81-84页 |
| 4.2.2 配位数 | 第84-86页 |
| 4.2.3 颗粒方向分布 | 第86-88页 |
| 4.2.4 组构各向异性 | 第88-90页 |
| 4.2.5 接触力概率分布 | 第90-91页 |
| 4.3 本章小结 | 第91-93页 |
| 第五章 接触模型对颗粒材料剪切表现的影响 | 第93-117页 |
| 5.1 DEM接触模型 | 第93-98页 |
| 5.1.1 Hertz-Mindlin模型 | 第93-97页 |
| 5.1.2 完全椭圆积分的数值近似求解 | 第97页 |
| 5.1.3 Hertz接触轴长比的数值近似解 | 第97-98页 |
| 5.2 模拟设置 | 第98-103页 |
| 5.2.1 颗粒模型 | 第98-99页 |
| 5.2.2 试样制备 | 第99-101页 |
| 5.2.3 真三轴试验 | 第101-103页 |
| 5.3 宏观强度与变形 | 第103-106页 |
| 5.3.1 宏观参量 | 第103页 |
| 5.3.2 常规三轴剪切 | 第103-105页 |
| 5.3.3 三轴伸长与常中主应力比压缩 | 第105-106页 |
| 5.4 常规三轴剪切前后状态分析 | 第106-111页 |
| 5.4.1 接触刚度分布 | 第106-108页 |
| 5.4.2 局部孔隙比分布 | 第108-109页 |
| 5.4.3 接触力概率分布 | 第109-111页 |
| 5.5 常规三轴剪切细观参量演化 | 第111-115页 |
| 5.5.1 平均法向接触力和平均配位数 | 第111页 |
| 5.5.2 滑动接触与弱接触数量 | 第111-114页 |
| 5.5.3 各向异性 | 第114-115页 |
| 5.6 本章小结 | 第115-117页 |
| 第六章 棱角度对颗粒材料直接剪切行为的影响 | 第117-133页 |
| 6.1 数值模拟 | 第117-123页 |
| 6.1.1 颗粒形状 | 第117-118页 |
| 6.1.2 试样生成 | 第118-121页 |
| 6.1.3 直剪试验 | 第121-123页 |
| 6.2 宏观行为 | 第123-126页 |
| 6.2.1 侧限固结 | 第123页 |
| 6.2.2 剪切强度与变形 | 第123-126页 |
| 6.3 细观分析 | 第126-132页 |
| 6.3.1 配位数 | 第126页 |
| 6.3.2 力链 | 第126-129页 |
| 6.3.3 各向异性 | 第129-132页 |
| 6.4 本章小结 | 第132-133页 |
| 第七章 非球度对颗粒材料三轴剪切行为的影响 | 第133-156页 |
| 7.1 数值模拟 | 第133-136页 |
| 7.1.1 颗粒特性 | 第133-135页 |
| 7.1.2 三轴压缩 | 第135-136页 |
| 7.2 宏观行为 | 第136-138页 |
| 7.2.1 剪切强度与变形 | 第136-137页 |
| 7.2.2 特征状态 | 第137-138页 |
| 7.3 细观分析 | 第138-154页 |
| 7.3.1 接触力网络 | 第138页 |
| 7.3.2 法向接触力 | 第138-143页 |
| 7.3.3 接触分析 | 第143-146页 |
| 7.3.4 各向异性 | 第146-154页 |
| 7.4 本章小结 | 第154-156页 |
| 第八章 三轴剪切下颗粒材料的孔隙体系研究 | 第156-178页 |
| 8.1 三维Voronoi方法 | 第156-160页 |
| 8.1.1 Set Voronoi剖分 | 第156-157页 |
| 8.1.2 Voronoi分辨率 | 第157-160页 |
| 8.2 数值模拟 | 第160-161页 |
| 8.2.1 三轴固结 | 第160-161页 |
| 8.2.2 三轴剪切 | 第161页 |
| 8.3 结果与讨论 | 第161-176页 |
| 8.3.1 强度与变形 | 第161-164页 |
| 8.3.2 局部孔隙率 | 第164-166页 |
| 8.3.3 Voronoi胞元表面积 | 第166-167页 |
| 8.3.4 Voronoi胞元球度 | 第167-169页 |
| 8.3.5 配位数的局部来源 | 第169-171页 |
| 8.3.6 Voronoi胞元方向 | 第171-173页 |
| 8.3.7 非均匀性与各向异性 | 第173-176页 |
| 8.4 本章小结 | 第176-178页 |
| 第九章 内部扰动下颗粒材料的细观组构研究 | 第178-194页 |
| 9.1 模拟设置 | 第178-181页 |
| 9.1.1 热力模型 | 第178-179页 |
| 9.1.2 试样生成 | 第179-180页 |
| 9.1.3 热力循环 | 第180-181页 |
| 9.2 结果与讨论 | 第181-193页 |
| 9.2.1 配位数 | 第181-182页 |
| 9.2.2 统计熵 | 第182-186页 |
| 9.2.3 接触法向各向异性 | 第186-187页 |
| 9.2.4 应力松弛 | 第187-193页 |
| 9.3 本章小结 | 第193-194页 |
| 总结与展望 | 第194-197页 |
| 一、总结 | 第194-195页 |
| 二、展望 | 第195-197页 |
| 参考文献 | 第197-216页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第216-218页 |
| 致谢 | 第218-219页 |
| 附录 | 第219页 |
