颗粒破碎的三维离散元模拟研究
本文关键词：颗粒破碎的三维离散元模拟研究 出处：《岩土力学》2017年07期 论文类型：期刊论文
【摘要】：采用PFC等离散元方法研究岩土材料的颗粒破碎已经成为热点。采用考虑局部应力集中的点荷载破碎准则,利用阿波罗填充和膨胀法保证破碎前、后颗粒之间的种群平衡,并引入尺寸因子来表征不同粒径的颗粒强度。在此基础上,开展了石英砂、钙质砂和萨克拉门托河砂3种不同破碎难易程度材料的数值试验,并与室内试验结果进行对比。结果表明:建立的三维颗粒破碎模型能够很好地描述破碎难易程度不同的颗粒材料的压缩特性;考虑应力集中效应的点荷载破碎准则比基于平均应力Mohr-Coulomb理论的颗粒破碎准则更能真实地反应颗粒材料的破碎现象。同时,所建立的模型能够揭示破碎对颗粒材料各向异性消散和级配曲线演化的影响规律。
[Abstract]:The discrete element method such as PFC is used to study the particle breakage of geotechnical materials. The point load breakage criterion considering local stress concentration is adopted and the Apollo filling and expansion method is used to ensure the breakage before breakage. On the basis of the population equilibrium between the latter particles and the introduction of size factor to characterize the particle strength of different particle sizes, quartz sand was developed. Numerical test of three kinds of materials with different crushing degree, calcareous sand and Sacramento river sand. The results are compared with the results of laboratory tests. The results show that the three-dimensional particle breaking model can well describe the compression characteristics of granular materials with different crushing difficulty and easy degree. The point load breakage criterion considering the stress concentration effect is more effective than the particle breaking criterion based on the average stress Mohr-Coulomb theory. The model can reveal the influence of fracture on anisotropy dissipation and gradation curve evolution of granular materials.
【作者单位】： 中南大学土木工程学院;中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室;纽卡斯尔大学工程学院;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)项目(No.2014CB047001) 国家自然科学基金项目(No.41340012,No.51508578)~~
【分类号】：TU43
【正文快照】： 3.纽卡斯尔大学工程学院,澳大利亚NSW2308)岩土材料是典型的颗粒材料,颗粒破碎则是其固有特性。通过试验了解颗粒破碎的规律及其对宏观力学特性的影响是相关研究的基础,但由于物理试验存在的局限性,利用PFC等离散元方法开展虚拟数值试验已经成为研究热点。如Jiang等[1]借助PFC
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，本文编号：1426780
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