基于Monte Carlo法的黄土二维微观结构模型构建

作     者：乔志甜 李强 张杰 李萍 沈伟 李同录 QIAO Zhi-tian;LI Qiang;ZHANG Jie;LI Ping;SHEN Wei;LI Tong-lu

作者机构：长安大学地质工程与测绘学院西安710061 博洛尼亚大学生物、地球与环境科学系意大利博洛尼亚67-40126 

出 版 物：《长江科学院院报》 (Journal of Changjiang River Scientific Research Institute)

年 卷 期：2020年第37卷第4期

页      面：79-84,89页

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金重大项目(41790442) 

主　　题：黄土 微观结构模型 Monte Carlo法 数值模拟 扫描电镜 

摘      要：从微观尺度研究土的力学行为是揭示其力学机理的一种有效途径,为此首先建立其微观结构模型。目前常通过光学显微镜或者扫描电镜图像获取黄土的微观结构,但将其直接用于二维建模时,存在颗粒悬浮和叠置的问题。基于黄土的颗粒累积分布曲线和实际颗粒形态,提出了一种随机生成其二维微观结构模型的方法。首先将颗粒累积分布曲线按粒径范围分为若干区间,从各区间上随机抽取粒径值,形成满足其粒径分布的粒径数据库;再根据黄土颗粒的微观图像建立颗粒的形态数据库。从这2个数据库中随机抽取颗粒粒径和形态,生成具有随机大小、形态的颗粒库。采用Monte Carlo法将这些颗粒在模型顶端随机投放,建立黄土的二维微观结构模型。该模型为黄土微观力学行为的分析提供了原型。