本申请项目在前期研究基础上,利用可视化接触试验、室内模型试验和离散-连续耦合数值模拟,从宏细观双尺度揭示散粒介质在旋转与挤压复杂荷载作用下力学机制。主要研究包括(1)分析接触面颗粒在切向滑移与径向挤压耦合接触作用过程中颗粒细观组构演化,揭示接触作用的非线性力学特征的细观机理,建立界面细观损伤接触模型;(2)通过模型试验,验证所建立的细观接触模型的正确性,揭示缩尺物理状态下旋转与挤压加载过程散粒体的细观组构演化规律和宏观力学特性;(3)将细观接触模型植入离散-连续耦合程序,建立复杂荷载作用下考虑界面细观接触特性的离散-连续耦合分析模块,进行实际尺度旋转与挤压加载形式的挤土扩孔问题模拟,通过与模型试验验证,从细观层面揭示数值实际尺度状态下旋转与挤压荷载作用下散粒体的宏细观力学机理。本研究可为复杂加载条件下土与结构物相互作用机制的深入研究提供细观力学基础,还可为深基础承载力评价提供理论依据。
英文主题词Granular medium;Multi-scale mechanical mechanism;Rotation and extrusion;DEM modeling;Screw displacement auger