-
题名考虑转动阻抗的粗粒土离散元模拟
被引量：15
- 1
-
-
作者
刘一鸣
杨春和
霍永胜
刘录
徐玉龙
杜超
-
机构
中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点试验室
重庆大学 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
中国石油西气东输管道公司
中国石油天然气管道工程有限公司
-
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第S1期486-493,共8页
-
文摘
转动阻抗被定义为作用颗粒接触上的一对对称力偶,用来抵抗颗粒之间的相互转动。将转动阻抗引入到离散元模拟中是对传统离散单元法的重要改进。开发出考虑颗粒转动阻抗的接触模型,并将其嵌入到PFC2D中,利用该模型进行粗粒土的双轴剪切数值模型试验,研究剪切过程中转动阻抗对粗粒土的宏细观力学性质的影响。结果显示,在宏观方面,颗粒转动阻抗对粗粒土的宏观力学行为(应力-应变及体应变-轴应变行为)有重要的影响,随着转动阻抗的增加,粗粒土的剪切强度和最大摩擦角随之增加,这与已有的研究结果一致,证明所建模型是可靠的;在微观方面,考察转动阻抗对粗粒土内部微观结构的影响发现,随着转动阻抗的增加,粗粒土的内部的接触数目减少,而粗粒土的剪切强度增加,表明转动阻抗能够提高粗粒土力链网络的稳定性,同时发现随着转动阻抗的增加,粗粒土的各向异性增加主要是强力链各向异性的增加,说明转动阻抗增强了强力链的传递力的能力以及抵抗力链屈曲破坏能力。数值模拟结果表明,增加颗粒转动阻抗,粗粒土出现组构与轴应变非共轴的现象。
-
关键词
离散元法
转动阻抗
双轴剪切试验
组构
-
Keywords
discrete element method
rolling resistance
biaxial shear test
fabric.
-
分类号
TU411
[建筑科学—岩土工程]
-
-
题名考虑转动阻抗作用的砂土模拟直剪试验
被引量：2
- 2
-
-
作者
王壮
段志波
廖新超
刘一鸣
-
机构
湖北工业大学土木建筑与环境学院
-
出处
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2021年第6期142-151,共10页
-
基金
国家自然科学基金青年项目(51808204)。
-
文摘
基于离散单元法进行一系列砂土直剪数值模拟试验,探究存在转动阻抗作用时颗粒抗转能力与砂土相互作用间宏细观力学的内在联系。通过抗转动线性接触模型模拟砂颗粒间的接触本构关系,得出的宏观应力-应变特性、强度指标和剪切带变形规律与前人研究相类似,验证了砂土直剪数值模拟试验的可行性。细观层面,试样内平均力学配位数及强接触比例均随着抗转动系数的增大而减小。结合玫瑰图、偏组构和第二不变量表征的张量研究各向异性的演化规律发现:在剪切过程中,法向接触力和切向接触力的各向异性均随抗转动系数的增大而增大,其中强接触偏组构均大于整体接触偏组构,法向接触力张量均大于组构张量且与宏观抗剪强度变化规律具有一致性,这表明转动阻抗主要通过增大颗粒间强接触力的数值及其组构的各向异性程度提高抗剪强度,法向接触力各向异性对抗剪强度具有关键作用。
-
关键词
离散单元法
砂
直剪试验
转动阻抗
各向异性
-
Keywords
discrete element method
sand
direct shear test
rotational impedance
anisotropy
-
分类号
TU441
[建筑科学—岩土工程]
-
-
题名考虑转动阻抗对砂力学特性影响的离散元分析
被引量：1
- 3
-
-
作者
王壮
段志波
廖新超
刘一鸣
-
机构
湖北工业大学土木建筑与环境学院
-
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第22期9503-9509,共7页
-
基金
国家自然科学基金青年科学基金(51808204)。
-
文摘
基于离散元法进行一系列砂真三轴剪切模拟试验,探讨了颗粒间转动阻抗对砂宏细观力学特性的影响。分析了不同抗转动系数下砂的力学特性,并从细观角度解释了转动阻抗的影响机制。结果表明:随着抗转动系数的增加,偏应力峰值及其对应的峰值内摩擦角相应增加,同时应变软化现象逐渐加剧。在细观层面,从有效配位数、概率密度、颗粒间法向接触力和各向异性的角度分析转动阻抗的影响机理。研究进一步发现,转动阻抗抑制了砂颗粒之间的相对转动,导致砂颗粒之间的平均配位数降低;砂颗粒间强接触力概率密度及接触力大小均随着抗转动系数的增大而增大;通过三维直方图直观定性分析由不同转动阻抗对法向接触力以及应力诱发各向异性的影响,同时结合第二不变量表征组构张量和法向接触力张量的各向异性,发现各向异性系数均随着抗转动系数的增大而增大。
-
关键词
离散元法
砂
转动阻抗
概率密度
各向异性
-
Keywords
discrete element method
sand
rotational impedance
probability density
anisotropy
-
分类号
TU411
[建筑科学—岩土工程]
-
