自動(dòng)元胞機(jī)理論在巖土數(shù)值試驗(yàn)中的應(yīng)用.pdf

1、巖土材料是天然的地質(zhì)歷史的產(chǎn)物，它一般是碎散的、不連續(xù)或部分連續(xù)的介質(zhì)。材料性質(zhì)十分復(fù)雜，具有極大的時(shí)空變異性，所以盡管已提出的土的本構(gòu)關(guān)系理論數(shù)學(xué)模型不下百種，動(dòng)用了傳統(tǒng)力學(xué)和現(xiàn)代力學(xué)的各種理論和手段，但是到目前為止，還沒(méi)有一種為人們所公認(rèn)的，能夠準(zhǔn)確、全面反映各種土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。本文提出了一種模擬土體破壞過(guò)程的新的計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，稱(chēng)為土體自動(dòng)元胞機(jī)模型，為當(dāng)前土力學(xué)中土的數(shù)值試驗(yàn)的研究提供了一種新的方法和思路。

2、>　　 本文所建立模型以自動(dòng)元胞機(jī)原理進(jìn)行幾何剖分，通過(guò)結(jié)構(gòu)幻化與材料屬性隨機(jī)賦值的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料細(xì)觀(guān)層次足夠細(xì)致的狀態(tài)描述，從而達(dá)到對(duì)材料非均勻程度可控的目的。在A(yíng)utoCAD平臺(tái)下采用VBA、VB.Net計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，分別創(chuàng)建了計(jì)算機(jī)仿真的建模系統(tǒng)和計(jì)算系統(tǒng)，引入數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，使得數(shù)據(jù)庫(kù)不但成為兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換的媒介，而且也使AutoCAD平臺(tái)下的結(jié)構(gòu)模型具有了必要的數(shù)據(jù)信息。
　　 本文充分研究了土體自

3、動(dòng)元胞機(jī)模型中選取的參數(shù)演化規(guī)律，如：模型桿件彈性模量與數(shù)值試件彈性模量關(guān)系分析；模型桿件強(qiáng)度分布理論中方差值的影響分析；受壓桿件強(qiáng)度影響系數(shù)的量化分析；模型桿件強(qiáng)度殘余系數(shù)的量化分析等。在分析的過(guò)程中，可以看到本模型通過(guò)參數(shù)的變化，對(duì)曲線(xiàn)的非線(xiàn)性表現(xiàn)的很充分，同時(shí)既能模擬應(yīng)變硬化也能模擬應(yīng)變軟化。根據(jù)上述參數(shù)演化規(guī)律的分析結(jié)果，對(duì)本模型的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，比較成功的模擬了天津軟粘土的三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)，表明本模型可以很好的描述天津軟粘土