基于无侧限抗压强度试验的土壤离散元参数标定

• 作者: 刘大为 吴正阳 张正中 王修善 谢方平 邬备
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 土壤 应力 应变 离散元法 标定 塑性变形 无侧限抗压强度
• 年，卷（期）: 2020,（13）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 39-47
• 页数: 9页
• 分类号: O347.7
• 字数: 7242字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.13.005

摘要

为标定基于Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion(EEPA)模型的土壤离散元参数,该研究通过单轴密闭压缩试验和无侧限抗压强度试验,以无侧限抗压强度σu为黏性指标,轴向应变εn为塑性指标,轴向压力-轴向应变曲线特征参数(a,b)为弹性指标,基于响应面标定了土壤离散元仿真参数.结合文献与实际情况确定参数试验范围,应用Plackett-Burman试验对7个初始参数进行筛选,发现塑性变行比λp和表面能Δγ对黏塑性指标影响显著.根据试验结果,进行2次Central Composite试验,建立σu、εn与黏塑性参数的二次回归模型和σu、εn、a、b与弹性参数二次回归模型,并以实测值为目标优化求解,获得的优化参数组合为:塑性变形比为0.36、表面能为15.6 J/m2、恢复系数为0.37、静摩擦系数为0.6、滚动摩擦系数为0.26、黏性分支指数为4.24、切向刚度因子为0.52.最后将该参数组合下的仿真值与实测值进行对比验证,发现仿真εn和b与实测值无显著差异,σu和a与实测值存在较大差异.结果表明基于响应面法标定的EEPA模型参数可表征试验土壤的轴向塑性变形和3％～45％轴向应变内的应力-应变行为.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谢方平	湖南农业大学机电工程学院	109	978	18.0	27.0
3	刘大为	湖南农业大学机电工程学院	26	151	6.0	12.0
5	王修善	湖南农业大学机电工程学院	7	4	1.0	2.0
7	邬备	湖南农业大学机电工程学院	6	1	1.0	1.0
11	吴正阳	湖南农业大学机电工程学院	1	0	0.0	0.0