专利名称：一种级配碎石动三轴试验的数值方法
技术领域：
本发明属于交通土建领域，涉及一种级配碎石动三轴试验的数值方法。该方法采用PFC2d软件作为基础平台，可准确模拟荷载反复作用下级配碎石塑性变形累积过程，并预测级配碎石永久变形规律。
背景技术：
级配碎石属典型道路基层材料，物理力学特性极为复杂。目前，常采用室内动三轴试验研究级配碎石变形行为，其基本原理及步骤如下(1)按最大干密度和最佳含水量制备试件；(2)安装应力 应变监测系统；(3)对试件施加轴向动压力；(4)整理试验结果获取级配碎石永久变形 轴载次数关系曲线。目前，未见有级配碎石动三轴试验数值试验方法的报道。申请人:分析上述级配碎石室内动三轴试验方法，存在如下缺陷(1)试验成本高、 效率低，不利于揭示级配碎石变形行为；( 难以监测荷载作用下级配碎石的内部物质运移和细观力学特征。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于，提供一种级配碎石动三轴试验的数值方法，该方法利用PFC2d软件平台，可准确模拟荷载反复作用下级配碎石塑性变形累积过程，并预测级配碎石永久变形规律。为了实现上述任务，本发明采取以下的技术解决方案予以实现一种级配碎石动三轴试验的数值方法，其特征在于，按照以下步骤进行1)物理模型的构建(1)试件的模拟①基本参数的测试测定碎石密度，确定级配碎石最大干密度和最佳含水量；②试模的模拟利用PFC2d内置命令“wall”生成两片长度为H的竖直墙体和两片长度为D的水平墙体组成封闭矩形以模拟试模；③级配碎石的生成根据矿料级配、碎石密度、压实度、试件尺寸和最大干密度按式(1)计算第i种规格集料的二维映射面积Si ；
权利要求
1. 一种级配碎石动三轴试验的数值方法，其特征在于，按照以下步骤进行1)物理模型的构建 (1)试件的模拟①基本参数的测试测定碎石密度，确定级配碎石最大干密度和最佳含水量；②试模的模拟利用PFC2d内置命令“wall”生成两片长度为H的竖直墙体和两片长度为D的水平墙体组成封闭矩形以模拟试模；③级配碎石的生成根据矿料级配、碎石密度、压实度、试件尺寸和最大干密度按式(1)计算第i种规格集料的二维映射面积Si ；
全文摘要
本发明公开了一种级配碎石动三轴试验的数值方法，该方法利用PFC2D软件平台，通过建立物理模型和力学模型，进行级配碎石动三轴试验的模拟，包括基本参数的测试，试模的模拟，级配碎石模拟试件的生成；其次，赋予物理模型微力学参数，构建力学模型；然后，对级配碎石模拟试件进行重复动荷载模拟，得到级配碎石应力～应变曲线、永久变形～荷载作用次数曲线。该方法可准确、便捷地再现三轴试验中级配碎石永久变形～荷载作用次数曲线并揭示级配碎石变形规律，有利于深入研究级配碎石破坏机理；回避了室内动三轴试验中仪器造价高且操作不便的问题，提高了试验效率，节约了研究成本。
文档编号G01N3/08GK102564855SQ20111045724
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者任皎龙, 刘延金, 徐寅善, 李思超, 李頔, 蒋应军 申请人:长安大学