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1. ?第一部分?隨機(jī)不規(guī)則顆粒的生成技術(shù)
   1.?生成隨機(jī)不規(guī)則多面體
   基于蒙特卡洛算法，在橢球（或球體）的表面隨機(jī)選取控制頂點(diǎn)，根據(jù)選取的控制頂點(diǎn)建立面，最后生成隨機(jī)不規(guī)則多面體。
   2.?隨機(jī)不規(guī)則多面體內(nèi)顆粒填充
   在隨機(jī)多面體內(nèi)部填充一定尺寸的顆粒，其中粗顆粒位于中心，細(xì)顆粒位于邊緣。填充完畢后，隨機(jī)多面體內(nèi)部顆粒的總體積與該隨機(jī)多面體相等。
   3.?構(gòu)建隨機(jī)不規(guī)則顆粒
   若模擬不可破碎顆粒，則直接將隨機(jī)多面體內(nèi)部顆粒信息建立clump，若模擬可破碎顆粒，則將隨機(jī)多面體內(nèi)部的顆粒進(jìn)行粘結(jié)構(gòu)建cluster.注：由于顆粒總體積與隨機(jī)不規(guī)則多面體總體積相等，而圓形顆粒間存在空隙，這就意味著顆粒間必定存在一定程度的重疊，因此需引進(jìn)接觸力清零方法，并將力-位移方程由總量改為增量。
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   (二維模型)
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   (三維模型)
   圖1?隨機(jī)不規(guī)則顆粒示意圖
   注：三維隨機(jī)多面體內(nèi)部同樣由顆粒填充，填充效果與二維模型類似。實(shí)際模擬過(guò)程中，填充顆粒的尺寸可以自由調(diào)整。
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   第二部分?數(shù)值模型宏觀力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試
   1.?數(shù)值模型的制樣過(guò)程
   根據(jù)第一部分介紹的技術(shù)，按照級(jí)配在模型區(qū)域（立方體或圓柱形）投放顆粒，達(dá)到指定的孔隙率，然后添加重力或在模型頂部施加一定的壓力，使得模型中的隨機(jī)不規(guī)則顆粒充分接觸，達(dá)到密實(shí)的狀態(tài)。
   2.?數(shù)值模型的拉伸壓縮試驗(yàn)
   基于制備的數(shù)值模型，進(jìn)行相應(yīng)的拉伸試驗(yàn)(隨機(jī)不規(guī)則顆粒間需具有一定粘結(jié)強(qiáng)度)或壓縮試驗(yàn)，常采用應(yīng)變控制式加載，即頂部墻體通過(guò)一定的速度壓縮數(shù)值模型；圍壓通過(guò)伺服機(jī)制由側(cè)墻提供。
   第三部分?隨機(jī)不規(guī)則顆粒在粘性流體中的沉降
   按級(jí)配在模型區(qū)域生成隨機(jī)不規(guī)則顆粒，并使其在重力作用下自由下落，下落過(guò)程中，考慮到流體對(duì)顆粒的阻礙作用，在顆粒上附加流體阻力，按照流體力學(xué)的相關(guān)理論，通常家里流體阻力與流體和顆粒間的相對(duì)速度有關(guān)。這里考慮顆粒與流體間的假耦合，即顆粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不帶動(dòng)流體隨之運(yùn)動(dòng)，由此可以得出流體阻力只與顆粒運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，滿足下列形式:f=-kv。
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