多孔岩土材料渗透系数与孔隙率关系随机模拟

作者:李守巨;上官子昌;孙伟;亢晨钢 刊名:辽宁工程技术大学学报(自然科学版) 上传者:张晓林

【摘要】为了研究多孔岩土材料渗透系数与孔隙率关系,根据给定有限元计算模型的孔隙率,随机生成表征孔隙和固体颗粒的有限元模型,模型中的材料参数和单元属性用ANSYS中的APDL参数化语言赋值.根据有限元随机模拟断面的流量分布和稳态渗流问题的达西定律,计算在不同孔隙率的等效渗透系数,研究等效渗透系数与岩土孔隙率之间的关系.计算结果表明:在孔隙尺寸不变的情况下,等效渗透系数与孔隙率成正比.

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第29卷第4期 辽宁工程技术大学学报(自然科学版) 2010年8月 V01.29 No.4 Journal ofLiaoning Technical University(Natural Science) Aug. 20 1 0 文章编号:1008-0562(2010)04-0589-04 多孔岩土材料渗透系数与孔隙率关系随机模拟 李守巨1,上官子昌”,孙伟4,亢晨钢1 (1.大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024;2.大连理工大学土木水利学院,辽宁大连 116024:3.大连水产学院土木工程学院,辽宁大连116024:4.大连理工大学机械工程学院,辽宁大连116024) 摘要:为了研究多孔岩土材料渗透系数与孔隙率关系,根据给定有限元计算模型的孔隙率,随机生成表征孔隙和固体颗粒的有限元模型,模型中的材料参数和单元属性用ANSYS中的APDL参数化语言赋值。根据有限元随机模拟断面的流量分布和稳态渗流问题的达西定律,计算在不同孔隙率的等效渗透系数,研究等效渗透系数与岩土孔隙率之间的关系。计算结果表明:在孔隙尺寸不变的情况下,等效渗透系数与孔隙率成lE比。 关键词:等效渗透系数:孔隙率;APDL参数化语言;有限元模拟中图分类号:TU457 文献标识码:A Simulation on relationship between hydraulic conductivity and porosity for porous soils LI Shoujul,SHANGGUAN Zichang”,SUN Wei4,KANG Chengan91 (1.State Key Laboratory for Structural Analysis of Industrial Equipment,Dalian University of Technology, Dalian 116024,China;2.School of Civil and Hydraulic Engineering,Dalian University of Technology, Dalian 116024,China;3.Institute of Civil Engineering,Dalian Fishery University,Dalian 116024,China; 4.School of Mechanical Engineering,Dalian University ofTechnology,Dalian 116024,China) Abstract:In this study,the pore and solid matrix elements are generated randomly based on the porosity ratio of soil materials.The material parameters and element properties are assigned using ANSYS parameter design language.In addition,based on flow flux of a given section computed by FEM and Darcy law,the equivalent hydraulic conductivities with different porosities are computed,and the relationship between the equiva

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