彭宁波，孙 博

(1. 淮阴工学院 建筑工程学院，江苏 淮安223001； 2. 中铁西北科学研究院有限公司，兰州 730000)

颗粒流程序开发及岩石类材料宏细观参数研究

彭宁波1，孙 博2

(1. 淮阴工学院 建筑工程学院，江苏 淮安223001； 2. 中铁西北科学研究院有限公司，兰州 730000)

颗粒流程序可将细观物理力学性质参数与宏观力学参数联系起来模拟连续介质的基本力学特性，粘结单元模型可实现细观层面上对岩土体的损伤、破裂等过程以及破坏机制进行研究。针对目前的商用颗粒流软件中存在颗粒单元单一，粘结模型参数较多且无物理意义等不足，介绍了一种使用Fortran语言开发的颗粒流软件的开发。该程序包括棒状、圆盘状、任意多边形等基本形状的颗粒单元，通过初始孔隙率调整单元间的叠合量来控制粘结力的大小，避免计算时需要输入实验无法测定的粘结模型参数；同时，对于岩石材料的宏细观参数开展初步的研究，探讨不同宏细观参数之间的定性关系，为后续的相关研究工作奠定重要的基础。

颗粒流；岩石；单元形状；粘结模型；双轴实验

0 引言

离散元法(distinct element method，简称DEM)由Cundall[1]在1971年提出，是一种根据颗粒物质的离散特性建立起来的非连续介质数值模型，被广泛用来模拟开裂、断层等系统或颗粒材料在运动变形过程中速度场、位移场、力场等力学参量的变化。早期的离散元法[2]对岩体进行分析的过程中，假定块体单元为刚性，不考虑块体的变形及破坏过程，分析岩体的崩塌过程及评价结构整体的稳定性，适合研究关键块体在结构稳定性中的作用，但不能分析块体自身的变形、破坏特征。……