买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：长江大学

摘要：本发明涉及岩土工程数值模拟分析领域，特涉及一种块石多边形及随机块石结构土体剪切和边坡模拟方法。本发明在获取块石粒径级配、长轴、短轴、方位角和多边形边数等统计数据的基础上，生成了不同粒径范围和含石量下土体试样和边坡模型的随机块石多边形坐标集合。给出了MATLAB‑ABAQUS软件平台下土体剪切数值试验、边坡模拟以及后处理结果数据提取的框架流程，能够批量开展随机块石结构下土体剪切试验和边坡模拟。本发明的方法可以考虑块石方位角和长短轴比随机性对块石形状重构的影响，易于理解和编程，且有利于开展随机块石结构影响的土体剪切和边坡数值结果概率研究，提高了计算模拟效率。

主权项：1.一种块石多边形的模拟方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1：获取土体块石粒径范围区间[d1,d2]、含石量特征，以及块石多边形边数κ、长短轴比λ和方位角ζ的变化范围的统计数据；步骤2：基于统计数据、剪切试样和边坡模型的几何边界范围，采用均匀分布和截尾正态分布函数生成多边形边数κs和方位角ζs的随机变量；步骤3：根据剪切试样和边坡模型的几何边界范围，随机生成多边形形心坐标x0，y0；步骤4：在粒径范围区间[d1，d2]和最小长短轴比λ1约束下，随机生成κs个半径ri，以及生成0-360度间的初始角度θ0；结合形心坐标和半径ri产生一个新的块石多边形；1κs个随机半径ri通过以下公式计算生成：[d1，d2].*0.5，其表示将粒径范围区间的块石直径转化为半径；ri＝d2*0.5*λ1最小值+d2*0.5-d2*0.5*λ1最小值.*rand多边形边数κs,1；2新的块石多边形顶点坐标xi，yi，i＝1,2,…κs，公式如下： rand表示随机生成0到1之间的随机数，.*表示乘法；步骤5：计算步骤4产生新块石多边形的短轴、长短轴比和方位角，判定新的长短轴比是否在[r1，r2]范围之内，以及短轴是否在[d1，d2]内，其中r1、r2为设定参数值，不满足要求则重复步骤2至步骤4，如满足要求则对新块石多边形的方位角进行调整后执行下一步骤；步骤6：判定新块石多边形的新多边形是否位于几何边界内部，其中新多边形顶点或者一条边可与边界重合；若位于内部则继续下一步，否则重新执行步骤2至步骤5的步骤生成新的块石多边形；步骤7：判定新多边形与旧多边形是否具有相交、重合或者包含关系，如具有相交、重合或者包含关系，则重新执行步骤2至步骤6的步骤生成块石多边形；如不具有，判断随机块石含石量是否达到粒径范围区间的目标含石量，如随机块石含石量不达标准，则重新执行步骤2至步骤6的步骤生成块石多边形。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 长江大学 一种块石多边形及随机块石结构土体剪切和边坡模拟方法