基于DEM模拟的颗粒材料热固结试验分析

摘要

随着地源热能逐渐地被开发利用,如能源桩等地下能源工程的开展越来越多,温度对土体的影响已经成为这些能源工程不可忽略的因素.文章通过离散元软件PFC2D,分别采用热转递法和颗粒体积膨胀法对土体进行了循环热固结试验的模拟,并且对比分析了这两种方法在模拟过程中的差异.在宏观上发现土体体积在持续的温度变换过程中会产生塑性变形,使整体的密实程度增加,且侧向应力会随之降低.同时,在微观角度上法向接触力在温度循环后有所降低,但是切向接触力则与之相反.最后,经过对比发现热传递法和颗粒体积膨胀法在热力耦合试验中的模拟结果高度的相似.