【摘 要】
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在以往研究的基础上，采用样条函数插值法对二维不规则颗粒的边界坐标进行拟合归一，建立基于样条函数插值法的不规则颗粒形态数据库，再利用PFC2D软件，编写了岩土材料二维不规则颗
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在以往研究的基础上，采用样条函数插值法对二维不规则颗粒的边界坐标进行拟合归一，建立基于样条函数插值法的不规则颗粒形态数据库，再利用PFC2D软件，编写了岩土材料二维不规则颗粒虚拟仿真模型开发程序。为了探讨修正的快速Fourier积分和样条函数插值两种方法的差异，比较分析了不规则颗粒的轮廓、节点数和剖分单元数，以及仿真模型的计算时间。按照三种级配分布，在相同孔隙率条件下，分别建立正方形和圆形试件，对其开展了双轴贯入试验和劈裂试验，研究分析级配分布和模量比变化对岩土材料的力学性能影响，分析了自动生成岩土材料虚拟试件的可行性。通过混凝土材料细观结构对其断裂破坏力学过程的影响研究，采用理想球模型的简便方法，进行数值模拟，存在一定孔隙率的情况下，从细观层次分析了等粒径多孔水泥混凝土内部结构特性和破坏机理。主要结论包括：（1）基于样条函数法能有效地减少岩土材料虚拟力学仿真模型中的节点数和单元数，剖分后的网格质量好，提高和改进了计算效率。（2）验证了自动生成虚拟试件方法的可行性，与传统的结合CT扫描的DIP-FEM方法相比，该方法不用提前开展试件扫描，避免了繁琐的图像处理工作，为大批量开展岩土材料二维虚拟仿真研究奠定了基础。（3）等粒径多孔水泥混凝土内部结构是通过面接触增大水泥浆粘结力的，从而使受力集中在集料上，多孔水泥混凝土的强度的增加，使得等粒径多孔水泥混凝土是一种高强度、多空隙的新型的岩土材料。
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