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基于接触价键的颗粒材料微观临界状态
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:岩土力学
  • 时间:0
  • 页码:865-870
  • 语言:中文
  • 分类:O347.7[理学—固体力学;理学—力学] O242.2[理学—计算数学;理学—数学]
  • 作者机构:[1]大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,大连116024
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.10225212,No.10421202,No.10511120288,No.50679013);长江学者和创新团队发展计划以及国家基础性发展规划项目(No.2005CB321704).
  • 相关项目:基于微极理论的颗粒材料破坏分析微宏观多尺度计算方法
中文摘要:

用颗粒离散元法,分别对二维圆形、椭圆形颗粒体进行了双轴压缩数值模拟。微观尺度的变形是基于孔隙胞元和其中的变形来计算的,而单个孔隙胞元的变形通过周围颗粒的相对运动来计算。针对该方法提出了以接触价键(每个孔隙胞元的边数)来表征颗粒材料微观临界状态的理论。为了定义临界接触价键的极限值,分别讨论了摩擦系数较大、较小时的两种情况。文中给出了微观几何织构(包括接触价键、孔隙胞元的形状、孔隙比)随压缩变形的演变过程,比较了不同颗粒形状、颗粒间摩擦系数以及颗粒体的固结压力对颗粒体的微观力学性能的影响。计算结果表明,颗粒材料的微观临界状态并不是可以唯一表征的,而是受围压、摩擦系数,颗粒形状等参数的共同影响。

英文摘要:

Numerical simulations of two-dimensional circular and ellipsoid particulate arrays are carded out based on granular discrete element method. The microscale deformations are measured based on void cells and the deformations occur in them. Deformations within individual voids are computed from the relative motions of surrounding particles. Based on the deformation mechanism, a more physical theory of critical state is developed in terms of valence (number of edges per void cell). Two ultimate cases with large and small friction coefficients are analyzed to define the maximum critical valence. The effects of particle shape, interparticle friction and consolidation stress of the granular assembly on the microscopic fabrics are investigated. The simulation results show that the microscopic critical state can not be characterized by a unique parameter, but depends on the shape and surface characteristic of the individual particles and consolidation stress of the particulate assembly.

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:56873