[发明专利]粗粒料块体系统生成方法、装置、存储介质及设备

说明书

本申请公开了粗粒料块体系统生成方法、装置、存储介质及设备，属于岩土力学数值计算领域。该方法包括：建立粗粒料颗粒的基础形态数据库；向待生成粗粒料块体系统的区域内随机生成粗粒料颗粒，使得粗粒料颗粒的总面积严格等于待生成粗粒料块试样的总面积；将粗粒料颗粒随机均匀地投放到设定的随机投放模型；形成随机投放模型的压密和自由落体的非连续变形分析程序；进行压密操作，并提取压密操作得到的压实模型；删除加载板、底部约束板、左侧约束板和右侧约束板，得到压实后的粗粒料模型；在压实后的粗粒料模型的周围施加限制件，得到粗粒料块体系统。该装置、存储介质及设备能够实现该方法。其能够得到严格满足级配要求的粗粒料块体系统。

技术领域

本发明涉及岩土力学数值计算领域，特别是涉及一种粗粒料块体系统生成方法、装置、存储介质及设备。

背景技术

粗粒料通常是指块石、碎石、砾、砂等粗颗粒组成的无粘性混合料。因其在自然界分布范围广、储量大，具有压实性好、透水性强、抗剪强度、不易产生液化等优良特性，粗粒料在工程建设得到广泛应用。随着高土石坝、高速公路和高速铁路等工程的兴起，对粗粒料的级配和力学特性的研究等已然成为了岩土工程中的重要课题。因此，需要对粗粒料进行级配和力学特性及其他特性的研究。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种粗粒料块体系统生成方法、装置、存储介质及设备，其涉及一种严格满足级配要求的粒料非连续变形分析块体系统生成方法，能够得到更加准确的粗粒料块体系统，从而更加适于实用。

为了达到上述第一个目的，本发明提供的粗粒料块体系统生成方法的技术方案如下：

本发明提供的粗粒料块体系统生成方法包括以下步骤：

建立粗粒料颗粒的基础形态数据库；

根据待生成粗粒料块体系统中粗粒料颗粒的级配情况，向待生成粗粒料块体系统的区域内随机生成粗粒料颗粒，使得所述粗粒料颗粒的总面积严格等于所述待生成粗粒料块试样的总面积，此时，所述粗粒料颗粒在所述待生成粗粒料块体系统的区域内所处的位置依据所述基础形态数据库的位置而定；

将处于所述待生成粗粒料块体系统的区域内的粗粒料颗粒随机均匀地投放到设定的随机投放模型，其中，所述设定的随机投放模型包括底部约束板、左侧约束板和右侧约束板，所述左侧约束板和右侧约束板分别通过底缘设置于所述底部约束板的两侧；

将非连续变形分析几何文件的相关信息写入到文件中，形成所述随机投放模型的压密和自由落体的非连续变形分析程序；

在设定的参数下，加载板利用所述非连续变形分析程序对处于所述待生成粗粒料块体系统的区域内的粗粒料颗粒进行压密操作，并提取所述压密操作得到的压实模型；此外，还包括核实压实模型尺寸的步骤，若不满足要求，再次调整制备试样高度，并进行颗粒生成、随机投放和压密操作，直到得到严格满足级配和尺寸要求的压实模型；

删除所述加载板、底部约束板、左侧约束板和右侧约束板，得到压实后的粗粒料模型；

在所述压实后的粗粒料模型的周围施加限制件，得到所述粗粒料块体系统。

本发明提供的粗粒料块体系统生成方法还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，在将处于所述待生成粗粒料块体系统的区域内的粗粒料颗粒随机均匀地投放到设定的随机投放模型的步骤中，所述随机投放模型的最低位置与所述底部约束板之间具有设定的距离。

作为优选，在所述压实后的粗粒料模型的周围施加限制件，得到所述粗粒料块体系统的步骤过程中，在所述压实后的粗粒料模型的左右两侧施加乳胶膜，在所述压实后的粗粒料模型的底部施加固定板，在所述压实后的粗粒料模型的顶部施加加载板。