碎屑流对拦挡结构的动力冲击研究

摘要

本文利用碎屑流模型实验和 PFC2D颗粒流数值计算的方法，对碎屑流冲击挡土墙的动力特征进行了研究。通过研究发现，碎屑流运动时既有摩擦运动机理又有碰撞运动机理，在不同体积、坡度下随着流体厚度、冲击角度的改变，两种机理的相互转化对碎屑流冲击力有显著的影响，分析研究了碎屑流冲击力与影响因素间的关系；碎屑流冲击挡墙时不同高度上冲击力呈现非线性变化的特征，通过分析冲击力的这种变化跟土拱效应有关，因此利用离散元软件PFC2D进行数值计算，验证土拱效应的存在，结果显示在碎屑流冲击过程中颗粒间、颗粒与底板间、底板与挡墙间存在冲击拱，冲击拱能够改变冲击力的迹线影响挡墙上的冲击力；最后，利用 PFC2D数值计算了不同结构形式、不同颗粒形状、不同底板系数等因素对碎屑流冲击力的变化，对碎屑流冲击做进一步讨论和分析。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 研究现状

1.3 本文的主要研究内容、创新点及研究思路

2 碎屑流冲击实验研究

2.1 实验材料物理参数的确定

2.2 实验装置

2.3 实验方法

2.4 实验结果与分析

2.5 本章小结

3 碎屑流冲击挡墙的土拱效应研究

3.1 引言

3.2 PFC2D概述

3.3 PFC2D碎屑流模拟

3.4 计算结果分析

3.5 碎屑流冲击挡墙的土拱效应

3.6 土拱效应在实际工程中的表现

3.7 本章小结

4 碎屑流冲击挡墙的影响因素分析

4.1 引言

4.2 计算工况

4.3 影响因素确定

4.4 影响因素分析

4.5 本章小节

结论

展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

攻读硕士学位期间参与的研究项目