孙渝刚
- 作品数：20 被引量：166H指数：12
- 供职机构：同济大学土木工程学院地下建筑与工程系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家杰出青年科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：建筑科学理学天文地球更多>>
- 基于微观力学的胶结岩土材料破损规律离散元模拟被引量：9
- 2013年
- 采用离散元法(DEM)研究胶结岩土材料在不同加载条件下的结构破损规律。首先,基于微观力学理论,考虑胶结岩土材料颗粒间胶结特性,给出表征结构性损伤的破损参数式。该式具有微观物理意义,但不能直接用于建立宏观本构模型。其次,采用二维离散元源程序NS2D模拟等向压缩、等应力比压缩以及双轴压缩试验,分析破损参数在不同加载条件下随宏观力学变量(体积应变和剪应变)的演变规律。最后,根据模拟结果提出破损参数数学表达式,其为大主应变的函数。研究结果表明:胶结强度、应力比以及围压均在一定程度上影响了数值试样的结构破损规律。在等向压缩和等应力比压缩试验中,容易用函数式描述数值试样破损参数随体积应变或偏应变的演变规律;而在双轴压缩条件下,由于数值试样有剪胀特性,破损参数随体积应变的演变规律则不易描述。建议的破损参数数学表达式能够较好地描述数值试样在不同加载条件下结构破损规律。
- 蒋明镜孙渝刚张伏光
- 关键词：本构模型离散元法
- 3种胶结岩土材料本构模型中破损规律的离散元验证被引量：6
- 2013年
- 采用离散元法(DEM)对胶结岩土材料本构模型中的破损规律进行验证。首先,根据胶结颗粒间胶结特性,建立适用于胶结颗粒的微观理论;其次,基于该微观理论,给出3种经典胶结岩土材料本构模型破损参数的微观解释;最后,对数值试样进行等向压缩、等应力比压缩及双轴压缩试验的离散元数值模拟,并对比验证数值试样破损规律的模拟结果与本构模型的预测结果。结果表明:采用DEM对胶结岩土材料本构模型的破损规律进行验证是可行的。3种加载条件下,扰动状态模型假定的破损规律同模拟结果均较为一致;Nova模型在双轴压缩试验条件下的预测结果同模拟结果存在很大差异;而上负荷面剑桥模型假设的破损参数则不能很好描述上述加载条件下数值试样的破损规律。
- 蒋明镜张伏光孙渝刚
- 关键词：本构模型离散元
- 含水率和颗粒级配对TJ-1模拟月壤力学性能影响的试验研究被引量：14
- 2011年
- 月球探测2期工程中,需在地球上进行探测器软着陆过程及月面巡视探测的模拟试验,上述试验中月壤特性的模拟至关重要。通过试验研制出了适用于上述试验的Tongji-1(简称TJ-1)模拟月壤。但2期工程中可能需用到近千吨的模拟月壤,由于客观条件限制,难以满足含水率为0%、颗粒级配与目标级配完全吻合的技术要求。为此,开展了含水率及颗粒级配对TJ-1模拟月壤力学性能影响的试验研究。根据TJ-1模拟月壤在不同含水率时的力学试验结果,建立了强度参数与含水率的关系式,建议含水率上限值为3%,并通过TJ-1模拟月壤不同颗粒级配曲线下的力学性能测试,得到了级配变化的许可范围。
- 蒋明镜李立青刘芳孙渝刚
- 关键词：TJ-1模拟月壤含水率颗粒级配力学性能
- 考虑简化胶结模型的深海能源土宏观力学性质离散元数值模拟分析被引量：12
- 2011年
- 根据蒋明镜等所提出天然结构性砂土微观胶结模型及微观胶结试验结果,将该模型引入离散元商业软件PFC2D,进行能源土双轴试验离散元数值模拟分析,并同Masui等[6]能源土三轴试验结果进行对比分析,结果表明,蒋明镜等所提出胶结模型能够较好的模拟水合物的微观胶结力学行为,水合物胶结的存在对能源土强度具有一定的贡献。
- 肖俞蒋明镜孙渝刚
- 关键词：天然气水合物双轴试验
- 水泥胶结颗粒的微观力学模型试验被引量：22
- 2012年
- 土体粒间胶结是建立天然结构性土本构模型的决定性因素之一,将胶结颗粒理想化为两铝棒,在指定位置处形成胶结。采用水泥作为胶结材料,对胶结颗粒进行了一系列简单加载试验(包括拉伸、压缩、压剪、压扭)和复杂应力路径试验,并与蒋明镜等所做的环氧树脂胶结试验进行对比。结果表明:胶结材料对胶结颗粒的力学性能存在一定影响,但基本规律符合蒋明镜等所提出的理想颗粒间胶结模型。水泥胶结抗拉强度低于环氧树脂胶结抗拉强度,但延性相对较好,抗压特性均呈塑性软化现象;二者的抗剪强度初始均随法向压力的增加而增大,当法向压力超过一定值时,又随法向压力的增加而减小(该压力称为界限法向压力),但水泥胶结的界限法向压力明显高于环氧树脂胶结,扭转试验规律与剪切试验规律类似。在三维应力空间中(法向压力-扭矩-剪力)水泥胶结的强度包线呈橄榄球状,环氧树脂胶结强度包线呈水滴状。
- 蒋明镜肖俞孙渝刚吴晓峰
- 关键词：水泥胶结离散单元法
- 考虑颗粒抗转动的砂土双轴试验离散元模拟被引量：25
- 2009年
- 颗粒间抗转动作用是影响砂土力学行为的重要因素。将蒋明镜等(2005年)提出的考虑颗粒抗转动作用的颗粒接触模型植入PFC2D中,对砂土双轴试验进行了模拟,研究颗粒抗转动作用对砂土力学行为的影响。研究显示:颗粒抗转动对砂土力学行为影响显著。抗转作用越强,砂土强度越高;抗转系数为0.4时,松砂亦出现软化及剪胀现象。抗转动作用对孔隙比及配位数变化趋势影响也很显著。
- 蒋明镜李秀梅孙渝刚胡海军
- 关键词：砂土离散元法双轴试验
- 结构性砂土粒间胶结效应的二维数值分析被引量：14
- 2011年
- 将理想胶结颗粒接触力学特性的测试结果引入到离散元胶结接触模型中,对结构性砂土粒间胶结效应进行离散元数值模拟。首先,胶结颗粒被理想化为两铝棒在指定部位形成胶结,通过一系列加载试验(拉伸、压缩、压剪)获得胶结铝棒在不同应力路径下的接触力学响应。随后,将测试结果提炼总结后引入到自行开发的二维离散元程序NS2D中,用以模拟不同初始密度和胶结强度的结构性砂土等向压缩试验。最后,通过与人工胶结砂土的试验数据进行比较,对文中的数值模拟结果进行验证。研究表明:离散元数值模拟能够有效的捕捉结构性砂土的主要力学特性,即屈服强度和体积模量均随初始密度和胶结强度的变化而变化,且胶结试样的屈服强度与试样内部颗粒间胶结点破坏率密切相关。
- 蒋明镜孙渝刚
- 关键词：离散单元法
- 测试胶结颗粒接触力学特性的防转动夹具
- 本实用新型公开了一种测试胶结颗粒接触力学特性的防转动夹具，包括L形夹具(1)、N形夹具(2)，L形夹具(1)由水平部(11)和垂直部(12)组成，N形夹具(2)由第一垂直部(21)、第一水平部(22)和第二垂直部(23)...
- 蒋明镜孙渝刚
- 文献传递
- 复杂应力下胶结颗粒接触力学特性测试装置
- 本实用新型公开了一种复杂应力下胶结颗粒接触力学特性测试装置，包括L形夹具(1)、N形夹具(2)，N形夹具(2)和L形夹具(1)上分别设置一可放入胶结颗粒的凹槽(3)，所述两凹槽的中心连线为竖直方向，所述两凹槽的开口方向相...
- 蒋明镜孙渝刚
- 文献传递
- 考虑砂土颗粒破碎的圆孔扩张半解析分析被引量：12
- 2009年
- 圆孔扩张理论在岩土工程中应用较广。采用修正的临界状态模型来描述砂土三种不同压缩变形机制:颗粒重分布,颗粒破碎和拟弹性变形,结合空间滑动面(SMP)屈服准则和不相关联流动法则,通过编写Matlab微分方程求解程序,获得考虑砂土颗粒破碎的圆孔(柱孔和球孔)扩张问题的半解析解答。以加拿大Quebec砂土为例,将该圆孔扩张解答结果与基于常规临界状态模型的解答进行比较分析,结果表明:颗粒破碎对砂土在高应力及临界状态的应力解答及变形特征影响显著,在采用圆孔扩张理论解释静力触探试验及旁压试验时应考虑颗粒破碎的影响。
- 蒋明镜孙渝刚
- 关键词：颗粒破碎圆孔扩张
