【技术实现步骤摘要】
本申请涉及岩土试验，特别涉及一种土的干湿循环宏细观一体化建模方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、在自然条件下，土体时常经历复杂的干湿循环和应力耦合，而干湿循环和应力耦合作用对土的变形破坏特性具有显著影响，因此对于复杂干湿循环与应力耦合条件下的土的本构模型亟待研究。
2、相关技术中，可以对干湿循环和应力耦合作用下的土体变形进行模拟；然而，相关技术中的研究尚未揭示复杂干湿循环与应力耦合条件下土的宏细观响应规律和关联机理，由于缺乏机理规律支撑，相关技术中的本构模型在合理考虑干湿循环与应力耦合效应等方面还有待突破。
技术实现思路
1、本申请提供一种土的干湿循环宏细观一体化建模方法、装置、电子设备、存储介质及计算机程序，以解决相关技术中缺乏复杂干湿循环与应力耦合条件下土的宏细观响应规律和关联机理支撑，导致本构模型精度和适用性较低等问题。
2、本申请第一方面实施例提供一种土的干湿循环宏细观一体化建模方法，包括以下步骤：获取组构保持恒定时宏观层面的土的应力应变关系；根据土的干湿循环与应力耦合条件计算细观层面干湿循环与应力耦合下的组构演化量，并根据组构演化量确定细观层面组构演化时影响宏观应力应变关系的宏观参数和细观参数；根据应力应变关系和组构演化量建立土的干湿循环宏细观映射关系，基于干湿循环宏细观映射关系、宏观参数和细观参数建立宏细观一体化模型，利用宏细观一体化模型确定干湿循环与应力耦合下土的变形特性。
3、可选地，宏细观一体化模型为：
4、p>
5、其中，x、y、z三个方向上的正应变；σx、σy、σz分别为x、y、z三个方向上的正应力；γxy、γyz、γzx分别为x、y、z三个方向上的剪应变；τxy、τyz、τzx分别为x、y、z三个方向上的剪应力；α、β、ζ、k、n和m为模型参数；e为杨氏模量，e0为杨氏模量初值；ν为泊松比，ν0为泊松比初值；t为组构演化量，n为干湿循环次数，pa为标准大气压强，σ3为小主应力。
6、可选地，应力应变关系为：
7、
8、其中，σx、σy、σz为x，y，z三个方向上的正应力；τxy、τyz、τzx为x、y、z三个方向上的剪应力；e为杨氏模量，ν为泊松比；εx、εy、εz为x、y、z三个方向上的正应变；γxy、γyz、γzx为x、y、z三个方向上的剪应变。
9、可选地，细观参数包括应力组构常数、干湿循环组构常数和干湿循环组构指数中的至少一个，宏观参数包括模量常数、模量指数、泊松比常数和泊松比指数中的至少一个。
10、可选地，在基于干湿循环宏细观映射关系、宏观参数和细观参数建立宏细观一体化模型之后，还包括：利用宏细观一体化模型模拟土的应力的卸载与再加载。
11、本申请第二方面实施例提供一种土的干湿循环宏细观一体化建模装置，包括：获取模块，用于获取组构保持恒定时宏观层面的土的应力应变关系；计算模块，用于根据土的干湿循环与应力耦合条件计算细观层面干湿循环与应力耦合下的组构演化量，并根据组构演化量确定细观层面组构演化时影响宏观应力应变关系的宏观参数和细观参数，其中，细观参数包括应力组构常数、干湿循环组构常数和干湿循环组构指数中的至少一个，宏观参数包括模量常数、模量指数、泊松比常数和泊松比指数中的至少一个；确定模块，用于根据应力应变关系和组构演化量建立土的干湿循环宏细观映射关系，基于干湿循环宏细观映射关系、宏观参数和细观参数建立宏细观一体化模型，利用宏细观一体化模型确定干湿循环与应力耦合下土的变形特性。
12、可选地，宏细观一体化模型为：
13、
14、其中，x、y、z三个方向上的正应变；σx、σy、σz分别为x、y、z三个方向上的正应力；γxy、γyz、γzx分别为x、y、z三个方向上的剪应变；τxy、τyz、τzx分别为x、y、z三个方向上的剪应力；α、β、ζ、k、n和m为模型参数；e为杨氏模量，e0为杨氏模量初值；ν为泊松比，ν0为泊松比初值；t为组构演化量，n为干湿循环次数，pa为标准大气压强，σ3为小主应力；可选地，应力应变关系为：
15、
16、其中，σx、σy、σz为x，y，z三个方向上的正应力；τxy、τyz、τzx为x、y、z三个方向上的剪应力；e为杨氏模量，ν为泊松比；εx、εy、εz为x、y、z三个方向上的正应变；γxy、γyz、γzx为x、y、z三个方向上的剪应变。
17、可选地，土的干湿循环宏细观一体化建模装置进一步用于：利用宏细观一体化模型模拟土的应力的卸载与再加载。
18、本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序，以实现如上述实施例的土的干湿循环宏细观一体化建模方法。
19、本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例的土的干湿循环宏细观一体化建模方法。
20、本申请第五方面实施例提供一种计算机程序，该计算机程序被执行以实现如上的土的干湿循环宏细观一体化建模方法。
21、由此，本申请至少具有如下有益效果：
22、本申请实施例可以提供一种宏细观一体化的建模思路，一方面根据宏观应力变形规律机理分析需要进行有针对性的细观观测，另一方面基于细观组构演化规律建立宏细观关联方程，定量描述干湿循环与应力耦合下土的变形特性；由此，本申请实施例可以合理刻画干湿循环与应力耦合效应的宏细观关联假设与系列方程以及数学公式，建立干湿循环与应力耦合效应的土的宏细观一体化模型，从而对干湿循环与应力耦合效应下土的宏细观响应规律和关联机理进行合理研究和讨论。
23、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种土的干湿循环宏细观一体化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的土的干湿循环宏细观一体化建模方法，其特征在于，所述宏细观一体化模型为：
3.根据权利要求1所述的土的干湿循环宏细观一体化建模方法，其特征在于，所述应力应变关系为：
4.根据权利要求1所述的土的干湿循环宏细观一体化建模方法，其特征在于，所述细观参数包括应力组构常数、干湿循环组构常数和干湿循环组构指数中的至少一个，所述宏观参数包括模量常数、模量指数、泊松比常数和泊松比指数中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的土的干湿循环宏细观一体化建模方法，其特征在于，在基于所述干湿循环宏细观映射关系、所述宏观参数和细观参数建立宏细观一体化模型之后，还包括：
6.一种土的干湿循环宏细观一体化建模装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的土的干湿循环宏细观一体化建模装置，其特征在于，所述宏细观一体化模型为：
8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的土的干湿循环宏细观一体化建模方法。
10.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时，以用于实现权利要求1-5任一项所述的土的干湿循环宏细观一体化建模方法。
...【技术特征摘要】
1.一种土的干湿循环宏细观一体化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的土的干湿循环宏细观一体化建模方法，其特征在于，所述宏细观一体化模型为：
3.根据权利要求1所述的土的干湿循环宏细观一体化建模方法，其特征在于，所述应力应变关系为：
4.根据权利要求1所述的土的干湿循环宏细观一体化建模方法，其特征在于，所述细观参数包括应力组构常数、干湿循环组构常数和干湿循环组构指数中的至少一个，所述宏观参数包括模量常数、模量指数、泊松比常数和泊松比指数中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的土的干湿循环宏细观一体化建模方法，其特征在于，在基于所述干湿循环宏细观映射关系、所述宏观参数和细观参数建立宏细观一体化模型之后，还包括：
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