[發(fā)明專利]母巖及其顆粒料的二維離散元模型構建方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610058702.4
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105740532B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 王俊杰;曹智;趙迪;張鈞堂
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 王翔

1.一種母巖及其顆粒料的二維離散元模型構建方法，其特征在于：包括以下步驟內容；

（1）級配曲線修正

1-1) 除去級配曲線中最細一級的粒組后,按照級配曲線中各粒組的顆粒質量比例，將最次粒組的質量重新分配到剩余的其他各粒組中；

1-2) 根據新的級配條件生成顆粒檢驗修正效果，若試樣顆粒總數的減少率沒有超過50%時，則進行下一步，否則重復步驟1-1）；

1-3) 數值模擬驗證，顆粒的級配特征采用評價顆粒級配是否良好的不均勻系數Cu和曲率系數Cc進行表征；

獲得滿足計算機運算能力范圍內的級配曲線并且確定基本顆粒單元的粒徑范圍，即級配曲線中的最小粒組；

（2）母巖試樣離散元建模

按照已經確定的最小粒組區(qū)間生成基本顆粒單元，并設置顆粒單元之間的細觀力學性能作用，形成一個整體，構成母巖巖芯二維離散元模型；通過母巖單軸壓縮試驗、參數敏感性分析以及與實際試驗數據對比，確定對應的砂巖、泥巖或者其他巖石的巖石細觀參數；

（3）顆粒料離散元建模

3-1) 隨機生成巖塊區(qū)域輪廓；使用PFC^2D軟件按照已經確定的級配曲線以及顆粒料的孔隙率生成隨機分布的圓形，圓形區(qū)域即為巖塊的區(qū)域；

3-2）基本顆粒單元組成巖塊單元；將圓心屬于該區(qū)域內的基本顆粒單元設定為同一個類組，同一類組中的基本顆粒單元組成一個巖塊；所述巖塊是組成母巖的基本單元，滿足母巖離散元模型的條件；單個基本顆粒單元不可再破碎，為剛體；各巖塊的區(qū)域分布均依據按照級配曲線生成的隨機邊界范圍，共同構成與母巖致密情況相同的巖塊，以及與顆粒料三軸試驗試樣孔隙率相同的顆粒料；

3-3) 巖塊內接觸屬性賦值；對巖塊內部同一類組的基本顆粒單元賦予相同的粘結接觸屬性，不同類組的基本顆粒單元之間的接觸屬性則表現(xiàn)為無粘結接觸屬性；

3-4) 巖塊間接觸屬性賦值；巖塊間的接觸屬性設置為非粘性的接觸屬性，巖塊之間的接觸特性主要表現(xiàn)為線性接觸類型，最后形成巖塊集合體，二維離散元模型構建完成。