| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3-4页 |
| 1绪论 | 第8-17页 |
| 1.1 引言 | 第8-9页 |
| 1.2 颗粒材料的基本概念 | 第9-12页 |
| 1.2.1 颗粒形状表征 | 第9页 |
| 1.2.2 颗粒材料的粒径级配 | 第9-10页 |
| 1.2.3 颗粒材料的孔隙比 | 第10页 |
| 1.2.4 颗粒材料的密度、颗粒比重、相对密实度 | 第10页 |
| 1.2.5 颗粒材料的天然休止角、内摩擦角、外摩擦角 | 第10-12页 |
| 1.2.6 颗粒材料的恢复系数 | 第12页 |
| 1.3 三维离散元方法及其研究进展 | 第12-13页 |
| 1.4 离散元-Cosserat连续体模型两尺度的结合 | 第13-14页 |
| 1.5 研究目的和内容 | 第14-17页 |
| 1.5.1 研究目的 | 第14-15页 |
| 1.5.2 研究内容 | 第15-17页 |
| 2 颗粒材料恢复系数测量研究 | 第17-29页 |
| 2.1 参数标定方法介绍 | 第17-20页 |
| 2.1.1 试验设备 | 第17-18页 |
| 2.1.2 试验原理和方法 | 第18-19页 |
| 2.1.3 试验过程 | 第19-20页 |
| 2.2 粒径对恢复系数的影响 | 第20-24页 |
| 2.2.1 玻璃珠与玻璃板的恢复系数测量结果 | 第21页 |
| 2.2.2 玻璃珠与附有橡皮膜的玻璃板的恢复系数测量结果 | 第21-22页 |
| 2.2.3 玻璃珠与透水石的恢复系数测量结果 | 第22-23页 |
| 2.2.4 玻璃珠与加压水囊的恢复系数测量结果 | 第23-24页 |
| 2.3 下落高度对恢复系数的影响 | 第24页 |
| 2.4 不同恢复系数测量方法比较 | 第24-25页 |
| 2.5 斜板平抛法在岩土颗粒材料中的应用 | 第25-28页 |
| 2.5.1 福建标准砂恢复系数的测量 | 第26-27页 |
| 2.5.2 珊瑚砂的恢复系数测量 | 第27-28页 |
| 2.6 结论 | 第28-29页 |
| 3 摩擦系数的测量 | 第29-43页 |
| 3.1 试验原理 | 第29-30页 |
| 3.2 颗粒材料基本参数测量 | 第30-32页 |
| 3.2.1 颗粒的比重 | 第31页 |
| 3.2.2 2mm玻璃珠的最大最小干密度 | 第31-32页 |
| 3.2.3 福建标准砂的最大最小干密度 | 第32页 |
| 3.3 试验步骤 | 第32页 |
| 3.4 摩擦系数测量影响因素分析 | 第32-39页 |
| 3.4.1 所挂重物质量对摩擦系数的影响 | 第32-33页 |
| 3.4.2 横梁上升速度对绳子受力的影响 | 第33-34页 |
| 3.4.3 颗粒层表面排列规则对摩擦系数的影响 | 第34-35页 |
| 3.4.4 滑动速度对滑块摩擦力的影响 | 第35-36页 |
| 3.4.5 板与玻璃珠接触面积的不同对摩擦力的影响 | 第36-38页 |
| 3.4.6 颗粒密实度对滑块摩擦力的影响 | 第38-39页 |
| 3.5 不同粒径砂等材料的摩擦系数测量 | 第39-42页 |
| 3.5.1 平面应变试验橡皮膜相对不同颗粒材料的摩擦系数测量 | 第39-40页 |
| 3.5.2 滤纸相对不同颗粒材料的摩擦系数测量 | 第40-41页 |
| 3.5.3 颗粒粒径对摩擦系数的影响 | 第41-42页 |
| 3.6 结论 | 第42-43页 |
| 4 标定参数验证与平面应变模型模拟分析 | 第43-58页 |
| 4.1 标定参数验证与分析 | 第43-47页 |
| 4.1.1 离散元模型参数取值 | 第43-45页 |
| 4.1.2 三轴离散元模拟分析 | 第45-46页 |
| 4.1.3 常规三轴试验对标定参数的验证分析 | 第46-47页 |
| 4.2 平面应变试验模型的构造 | 第47-48页 |
| 4.2.1 平面应变仪 | 第47-48页 |
| 4.2.2 平面应变试验离散元数值模型的生成 | 第48页 |
| 4.3 离散元中接触方式的对比分析 | 第48-51页 |
| 4.3.1 引言 | 第48-49页 |
| 4.3.2 平面应变离散元模型中常用的两种围压模式 | 第49-51页 |
| 4.4 数值模拟过程中颗粒尺寸效应对结果的影响 | 第51-55页 |
| 4.4.1 模型尺寸不变、颗粒尺寸变化 | 第52-53页 |
| 4.4.2 模型尺寸变化、颗粒尺寸不变 | 第53-54页 |
| 4.4.3 模型尺寸变化、颗粒尺寸也变化 | 第54-55页 |
| 4.5 平面应变模型分析 | 第55-56页 |
| 4.6 小结 | 第56-58页 |
| 5 颗粒材料的多尺度模拟与数值算例分析 | 第58-99页 |
| 5.1 表征元的选取 | 第58-61页 |
| 5.1.1 RVE的尺寸效应 | 第58页 |
| 5.1.2 三维颗粒体RVE的选取 | 第58-61页 |
| 5.2 三维离散元情况下Cosserat有限元参数的求解 | 第61-70页 |
| 5.2.1 表征元塑性剪胀系数的求解 | 第62-67页 |
| 5.2.2 表征元广义摩擦系数的求解 | 第67-69页 |
| 5.2.3 Cosserat连续体其他参数的求解 | 第69-70页 |
| 5.3 离散元-Cosserat连续体有限元两尺度分析 | 第70-76页 |
| 5.3.1 Cosserat有限元模型的建立 | 第70-73页 |
| 5.3.2 有限元数值模拟 | 第73-76页 |
| 5.4 岩土工程中三维颗粒材料的数值应用分析 | 第76-97页 |
| 5.4.1 含碎石砂质三维边坡的离散元模拟分析 | 第76-83页 |
| 5.4.2 三维边坡的Cosserat有限元模拟分析 | 第83-89页 |
| 5.4.3 碎石桩基础加固算例 | 第89-97页 |
| 5.5 小结 | 第97-99页 |
| 6 结论与展望 | 第99-102页 |
| 6.1 结论 | 第99-100页 |
| 6.2 展望 | 第100-102页 |
| 参考文献 | 第102-107页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文及获奖情况 | 第107-108页 |
| 致谢 | 第108-110页 |
