超固结非饱和土本构模型及颗粒流模拟研究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rocxdp
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自然界中非饱和土的分布极其广泛,工程中所遇到的土绝大部分都是非饱和土,而超固结非饱和土更是具有普遍性,因此研究超固结非饱和土的特性具有十分重要的工程价值及理论意义。本文基于统一屈服面的SFG模型,通过引入统一硬化参数,推导出超固结非饱和土的弹塑性本构模型。通过对南昌某地红土进行试验,测定模型计算参数,编制相关程序,分析正常固结、超固结非饱和土的应力应变特性、及分析压缩回弹特性,将计算结果与试验结果进行对比验证,模型能够较好的反应超固结土的应力峰值、剪胀等特性。通过PFC3D软件模拟了非饱和土三轴试验及直剪试验,为更好的反应非饱和土的特性,创新性的引入气体颗粒,并将基质吸力与土颗粒间的有效应力进行区分,通过模拟结果与试验结果的对比,验证了模拟方法的可靠性。研究内容及结论如下:(1)通过在统一屈服面的SFG模型中引入统一硬化参数,对统一屈服面的SFG模型进行改进,推导出超固结非饱和土的弹塑性本构模型。改进后的模型能够预测超固结非饱和土的峰值强度、剪胀、软化等特性,扩宽了SFG模型的适用性。改进后的模型参数包括λvp、κvp、ssat、G、M、m、sc、py0、e0、pyn0、s0等十一个参数,与原模型相同。(2)依据弹塑性本构关系的推导成果,采用Matlab数值计算软件编制相关程序,程序能够进行正常固结、超固结非饱和土应力应变特性的研究,为本构模型的验证提供方法。(3)通过GDS非饱和三轴仪对非饱和红土进行了脱湿试验、压缩回弹试验、正常固结、超固结非饱和土三轴剪切试验。实验得出模型计算参数,为模型验证提供数据保障。(4)将模型参数输入模型程序,计算红土的压缩回弹试验曲线及正常固结、超固结非饱和土的应力应变特性,通过模拟结果与试验结果的曲线对比,两者的关系曲线相吻合。使用模型程序对学者Rampino试验中的部分试验进行模拟,将预测结果与原试验结果进行对比,结论显示模型预测与试验规律相同,验证了模型在预测超固结非饱和土应力应变特性的可靠性。模型能够较好的预测出正常固结、超固结非饱和土的应力应变特性,如:试样的峰值强度随基质吸力的增大而增大,随净围压的增大而增大以及超固结非饱和土峰值强度过程出现的应力软化现象。(4)采用PFC3D对非饱和土固结排水试验进行了模拟,为了更好的模拟非饱和土基质吸力对非饱和土的影响,通过引入气体颗粒及改变气体颗粒的数量,以达到改变基质吸力目的,并且可以将基质吸力及土颗粒间的有效应力进行区分。通过这种模拟方法进行模拟非饱和土三轴试验以及直剪试验,并将模拟结果与试验结果相对比,结果显示模拟曲线与试验曲线相吻合,验证了模拟方法的合理性。通过细观机理分析,观察模拟过程中模型的位移图及接触力链图,能够简单了解吸力在土颗粒间的作用机理,随着基质吸力的增大,颗粒间的接触力链逐渐增多,试样的剪切带形成越难,试样的抗剪强度增高。
其他文献
在体验经济时代,设计为我国的经济和社会发展带来的影响不容小觑。随着人们越来越关注中国传统文化,白酒包装设计的文化内涵受到设计师们的重视。中国白酒包装设计的重点是白酒带给用户的文化价值与情感体验。中国传统吉祥图案是中国传统文化风格中最为精华的部分之一,中国白酒包装设计应体现出“中国风”的吉祥寓意以及文化内涵。传统吉祥图案与现代白酒包装设计相结合,迎合了当今社会对个性化发展的追求。将白酒包装设计与中国
核磁共振(NMR)的发展从理论到应用已日渐成熟和普及,依据高场和低场,其可以应用于疾病诊断、石油勘探、以及食品品质分析等。医学核磁共振成像技术需要合适的造影剂,专业的医学人才,对疾病做出诊断和治疗。本研究借鉴医学核磁共振肿瘤靶向技术,设计了新型结构的靶向造影剂,针对食品中沙门氏菌进行检测。基于磁性纳米探针作为输出信号,联合抗原-抗体反应,以链酶亲和素-生物素(SA-Bio)为桥,进一步放大检测信号
随着工业科技的快速发展,重金属离子(如Pb2+)直接或间接地排放到水环境中,通过环境介质在生物体内被富集,然后经食物链进入人体,给人体带来重大健康危害。近年来,食品中重金属污染事件频发,因此,重金属去除也一直是热点研究方向。目前,吸附法因其价格低廉易得,重金属去除效果好,易回收利用等广受科研工作者青睐,在实际运用中主要采用吸附法去除重金属。大量的研究表明果胶具有较强的重金属吸附能力,但是果胶直接作
滤筒除尘器具有除尘效率高、阻力适中、过滤面积大等优点,在除尘领域应用广泛。滤筒清灰是除尘器运行的关键环节,清灰效果的好坏直接影响到除尘器的稳定运行。目前,清灰技术应用最广泛的是脉冲气流反向喷吹,但是在脉冲清灰过程中,喷吹气流在滤筒侧壁分布不均匀,主要表现为滤筒上部清灰不足。近年来,新型金锥褶式滤筒(在普通滤筒的基础上增加了内锥过滤面)在市场得到推广和应用,相比普通滤筒,有利于提高过滤面积,同时具有
嗜酸乳杆菌是动物肠道中的重要益生菌,具有诸多益生性能,并且在食品、药品、动物养殖等领域中广泛应用,具有十分广阔的市场前景。本文旨在从健康动物肠道菌群中筛选出可耐受胃肠道环境,具有潜在益生性能的嗜酸乳杆菌。并选出一株嗜酸乳杆菌进行高密度培养和高活性菌剂制备技术研究,为嗜酸乳杆菌在食品及饲料工业中的应用提供理论基础和菌种资源。具体的研究结果如下:(1)动物源嗜酸乳杆菌的筛选及鉴定:从16份健康猪粪便样
当下阶段随着信息科技的不断推动与发展,网络技术已经深入到人类生产生活的各个环节,不仅改变了信息传播、社会交往的方式,还衍生出了虚拟环境下校园文化建设、网络社区管理等环节,增加了高校教学难度。因此,高校应结合多元网络育人实践,从"全环境育人"角度出发,创新教育理念,革新教育方式,更好的适应未来网络人才发展需求。本文简要分析了"全环境育人"理念的形成与变化完善,并结合高校网络思政教育提出了具体优化途径
目前,醉蛋腌制配方单一及有关乙醇诱导蛋清凝胶研究较少。故本文采用不同腌制配方腌制鲜鸭蛋,初步探究醉蛋加工工艺。然后着重研究壳内外乙醇对鸭蛋蛋清凝胶的行为变化影响。具体的研究内容以及结果如下:首先,采用高度白酒与其他酒类混合的方式制成腌制液直接腌制新鲜鸭蛋,再将腌制所得的醉蛋与传统平湖糟蛋进行理化特性和感官指标的比较。结果表明,腌制所得的四种醉蛋均与平湖糟蛋无论是在理化特性还是感官上均有不同。这四种
赣南地区是我国南方丘陵山地带的重要组成部分,开展景观格局变化特征及其对生态系统服务能力的影响研究,对探索该区域生态系统服务能力提升途径具有重要的理论和现实意义。基于赣南地区2000、2005、2010、2015、2018年5期Landsat TM/ETM遥感影像及DEM数据,采用Fragstats 4.2软件,以生态系统服务当量因子表为基础,探讨2000—2018年期间赣南地区景观格局和生态系统服
酚类化合物目前是功能因子和功能性食品开发中的热点,许多研究证实多酚可以有效的预防和改善肠道问题,与结肠菌群相互作用,改善肠道微生态环境。蔬菜作为日常膳食中多酚的主要来源之一,其中的多酚物质同样能够调控我们肠道功能,但不同蔬菜营养成分的差别会对肠道菌群及其代谢产物产生不同的影响,同时酚类物质经消化道酶系和循环系统中的代谢修饰作用下,将会影响机体对多酚的吸收利用,进而影响膳食多酚的生理效应和功能活性。
水污染是全球水资源保护领域面临的重大难题,它不仅会加剧水资源的短缺,还会给生态环境造成毁灭性破坏。如果不及时有效地治理这些污染物,将直接威胁人类生存。腐植酸(HA)作为水体中重要的有机污染物之一,广泛存在于天然的河流、湖泊中,严重影响了饮用水安全。近年来,如何高效去除水体中HA以保障水质安全成为科研技术人员亟待解决的问题。论文选题研究制备新型改性磁性复合材料,探究其对水体中HA的吸附去除,具体成果