基于孔隙密度流的岩土体离散元流固耦合数值模拟方法

    公开(公告)号:CN110263362A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910337085.5

    申请日:2019-04-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于孔隙密度流的岩土体离散元流固耦合数值模拟方法,包括生成固体颗粒随机堆积模型、剖分识别孔隙网络、孔隙渗流方程建立、孔隙流体及相邻固体颗粒对固体的作用、固体位移对孔隙流体的作用、更新孔隙渗流参数,重复以上步骤直至固体颗粒平衡及孔隙流体渗流稳定,本发明极大地减小了计算量,并建立孔隙流体状态方程,通过密度天然地将温度场与渗流场耦合起来,类比宏观达西定律建立细观渗流方程实现孔隙渗流计算,基于孔隙尺度能高效地模拟较为复杂的宏观现象。

    一种利用微生物防治土体干缩开裂的方法

    公开(公告)号:CN109778834A

    公开(公告)日:2019-05-21

    申请号:CN201910018111.8

    申请日:2019-01-09

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用微生物防治土体干缩开裂的方法,属于微生物岩土工程领域。它包括以下步骤:1)确定土体的裂隙率;2)根据步骤1)所述裂隙率,以及固化深度、土体孔隙率和处理面积,计算单次喷洒菌液的用量,并根据胶结液和菌液的用量比计算胶结液用量;3)根据土体渗透系数,土体水头差,以及步骤2)所述的固化深度和处理面积,按菌液或胶结液用量计算养护时间;4)向土体表面喷洒微生物菌液,根据步骤3)菌液用量计算得到的菌液养护时间进行养护;5)向土体表面喷洒胶结液,根据步骤3)胶结液用量计算得到的胶结液养护时间进行养护。本发明能抑制地表浅层黏性土体干缩开裂,并对已经开裂的土体表面裂隙具有明显的修复作用,具有操作简便,生态环保的优点。

    一种微生物固化-纤维加筋联合改性砂土的方法

    公开(公告)号:CN109594552A

    公开(公告)日:2019-04-09

    申请号:CN201811572106.3

    申请日:2018-12-21

    Abstract: 本发明公开了一种微生物固化-纤维加筋联合改性砂土的方法,属于地质工程-微生物交叉学科领域。包括以下步骤:1)将纤维材料加入至砂土中加水搅拌均匀,装入模具中,压实填满后静置晾干备用;2)将具有矿化作用的微生物菌液活化;3)将砂土浸没于活化好的菌液中;4)将处理后的砂土转移至养护装置中,灌入胶结液进行胶结固化。本发明将MICP技术与纤维加筋技术相结合对砂土进行改性处理,不仅使松散的砂土被固化成型强度得以提高,同时纤维的加入还能显著降低砂土固化体的脆性,提高其残余强度和韧性,从整体上改良了传统MICP固化砂土的工程性质,对进一步提高工程结构的安全性和稳定性具有重要意义。

    一种基于光纤光栅的便携式多功能土体贯入综合测试方法及装置

    公开(公告)号:CN108801357A

    公开(公告)日:2018-11-13

    申请号:CN201810770673.3

    申请日:2018-07-13

    Applicant: 南京大学

    CPC classification number: G01D21/02

    Abstract: 本发明涉及一种基于光纤光栅的便携式多功能土体贯入综合测试方法及装置。底座上设置机箱外壳,机箱外壳内相对的两侧内壁设置一对表面设有限位装置的竖轨,竖轨之间设置承台,承台能够沿竖轨上下滑动,并能够通过竖轨表面的限位装置固定在竖轨的任意位置,承台上设置步进电机,探杆自上而下贯穿过机箱外壳顶部、步进电机、承台和底座,贯入地基土或土样中;所述的探杆底部与可替换钻头连接,所述的传动探杆与步进电机的主动齿轮咬合,底部与贯入探杆固定连接;通过信号传输光纤串联光纤光栅传感器,信号传输光纤与手持式FBG解调模块连接。清理待测场地,固定装置,将信号传输光纤连接至手持式FBG解调模块;令贯入探杆与钻头垂直贯入所要测试的地基土或土样中;拔出探杆,结束测试。

    一种用于岩土体三维离散元快速建模和模拟的通用数值模拟箱

    公开(公告)号:CN107644120A

    公开(公告)日:2018-01-30

    申请号:CN201710700733.X

    申请日:2017-08-16

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种用于岩土体三维离散元建模和模拟的通用模拟箱,1)建立通用模拟箱,生成箱体6个方向上的指定尺寸边界板,边界板由一系列球体颗粒组成;在6个边界板内侧分别生成尺寸稍小的缓冲边界压力板,建立三维模拟箱;2)箱体内生成颗粒堆积体,在箱体内随机生成无重力颗粒;3)建立不同构筑物的三维模型,导入包括分层、分界坐标文件;对轮廓外的颗粒进行移除,形成构筑物三维模型;4)对三维模型赋岩土体材料性质;导入岩土体材料属性文件,根据转换公式将岩土体参数换算为颗粒参数;对颗粒赋参数,建立具有特定弹性性质和破坏性质的三维离散元模型;5)通过边界压力板进行力、位移、震动的加载通过边界施加位移和震动,通过压力板施加应力作用等荷载,进行迭代运算并输出结果。

    一种测试传感光缆与土体变形协调性的方法

    公开(公告)号:CN107063108A

    公开(公告)日:2017-08-18

    申请号:CN201710287138.8

    申请日:2017-04-26

    Applicant: 南京大学

    CPC classification number: G01B11/16 G01M11/00

    Abstract: 本发明公开了一种测试传感光缆与土体变形协调性的方法,包括制备试验土条,将传感光缆埋入土条;使土条发生弯曲变形;测量土条的第一弯曲变形;采用分布式光纤传感技术测量土条两侧的应变分布,计算出土条的第二弯曲变形;利用计算变形传递系数t,即纤‑土变形协调性。本发明的测试传感光缆与土体变形协调性的方法,提供了一种全新的解决纤‑土耦合问题的解决方案,为提高光纤监测的精度提供了一个良好的基础,并为光纤监测的具体应用场合提供理论指导;该方法原理简单,通过较少的试验数据数量就可以获得所需的试验结果;该方法所需的试验设备较为简单,均是实验室中常用的仪器。

    一种分布式传感光缆疲劳性能测试装置

    公开(公告)号:CN104483214B

    公开(公告)日:2017-04-12

    申请号:CN201410787001.5

    申请日:2014-12-17

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 分布式传感光缆疲劳性能测试装置,包括导轨平台、直线电机平台、直线电机、光栅尺及读数头、力传感器、两副三爪卡盘;直线电机平台置于导轨平台上,在直线电机下能沿导轨进行自由的直线运动;一个三爪卡盘固定于导轨的一端,另一个三爪卡盘固定于直线电机平台一侧,两副三爪卡盘在一条直线并固定传感光缆的两端;直线电机在直线电机平台上在一定范围内沿直线自由移动,即进行光缆拉伸试验时的拉伸范围;光栅尺固定于导轨平台的侧面,并设置有两个可活动的读数头装置,用于测量直线电机平台和直线电机的相对坐标位置;通过控制直线电机运动的位移、速度和加速度,对光缆进行反复拉伸。

    一种分布式光纤感测地基变形、确定地基破坏形式与承载力的方法

    公开(公告)号:CN106049399A

    公开(公告)日:2016-10-26

    申请号:CN201610355412.6

    申请日:2016-05-26

    Applicant: 南京大学

    CPC classification number: E02D1/08 E02D2600/10

    Abstract: 本发明涉及一种分布式光纤感测地基变形、确定地基破坏形式与承载力的方法,包括如下步骤:在地基不同深度处横向开槽、埋入分布式应变感测光纤并回填土;采用加载装置在置于地基土表面的承压板上分级施加荷载;利用光纤解调设备测量光纤在不同荷载下的应变值;通过插值画出地基土体应变云图,并判断地基破坏形式;采用双曲线函数对荷载–特征点应变曲线(即p‑ε曲线)进行拟合并求出地基土体的极限承载力值。本发明与传统方法的不同在于采用分布式光纤感测技术对地基内部的变形进行高精度、全自动、分布式的监测,通过监测结果可以直观、迅速地判断地基的破坏形式并确定地基土体的承载力。

    一种岩石孔隙和颗粒系统的计算机数字图像识别方法

    公开(公告)号:CN105160685A

    公开(公告)日:2015-12-16

    申请号:CN201510670728.X

    申请日:2015-10-16

    CPC classification number: G06T7/0004 G06T2207/10061 G06T2207/20156

    Abstract: 本发明公开了一种岩石孔隙和颗粒系统的计算机数字图像识别方法。其步骤和特点包括:(1)基于图像中各部分颜色在RGB颜色空间中的距离和多个标准颜色来区分孔隙与颗粒,实现自动图像二值化。(2)通过种子算法识别图像中的黑色杂点区块,根据每个区块的面积,来区分出黑色杂点并归并到周围区块中或去除,并去除所有白色杂点。(3)通过改进的种子算法,能封闭特定直径的孔喉,实现孔隙的自动分割和识别,包括对图像做腐蚀运算,以清除孔隙间的细小连接,然后识别出种子孔隙,再将剩余像素归并到种子孔隙上,得到完整的孔隙。(4)通过手动操作来分割不同颗粒,并应用改进的种子算法进一步识别出各个颗粒,将这些不同区块的像素被记录下来,以计算区块各类的几何参数。

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