【摘 要】
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颗粒形态和级配情况等是影响碎屑颗粒流(如滑坡、泥石流、岩崩等)运动的重要因素.基于沃洛诺伊镶嵌原理的随机生成方法创建了不同长细比不同级配的多面体颗粒,引入势粒子算法用于考虑颗粒间的接触作用,根据室内试验确定了离散元接触模型的各项参数,对考虑级配和形态的颗粒柱坍塌特性开展数值试验,研究结果表明:①颗粒柱的归一化堆积高度随颗粒的长细比和中值粒径d50的减小而减小,归一化跑出距离则随其减小而增加.②堆积过程中不同工况的相对静止角α为61.49°～64.99°,且变化规律与归一化堆积高度变化一致.③不同工况的归一
【机 构】
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天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350;天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室, 天津 300350;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 3003
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颗粒形态和级配情况等是影响碎屑颗粒流(如滑坡、泥石流、岩崩等)运动的重要因素.基于沃洛诺伊镶嵌原理的随机生成方法创建了不同长细比不同级配的多面体颗粒,引入势粒子算法用于考虑颗粒间的接触作用,根据室内试验确定了离散元接触模型的各项参数,对考虑级配和形态的颗粒柱坍塌特性开展数值试验,研究结果表明:①颗粒柱的归一化堆积高度随颗粒的长细比和中值粒径d50的减小而减小,归一化跑出距离则随其减小而增加.②堆积过程中不同工况的相对静止角α为61.49°～64.99°,且变化规律与归一化堆积高度变化一致.③不同工况的归一化能量耗散为27.1％～35.5％,且转动动能仅占平动动能的8.20％～9.05％.④归一化动能和颗粒配位数呈现负相关的关系,归一化动能达到峰值时颗粒配位数也达到最小值.⑤崩塌过程中强力链一般分布在滑动堆积体的中下部区域,形成力链传递的“拱效应”.中值粒径d50和长细比增大会减少强力链的数量,接触力传递的路径少而集中,从而限制颗粒在堆积过程中的运动.
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