本文選題：散粒體 + 孔隙結(jié)構(gòu)　； 參考：《巖土工程學(xué)報(bào)》2015年03期

【摘要】：基于離散單元法建立了不同密實(shí)度的理想散粒體數(shù)值模型,通過Voronoi Delaunay網(wǎng)格剖分建立離散域,采用基于邊界點(diǎn)的橢圓擬合算法模擬散粒體中的孔隙,并進(jìn)一步分析了在雙軸壓縮條件下散粒體孔隙的分布特征與演化規(guī)律,同時(shí)結(jié)合數(shù)值試樣中單孔隙的變化過程,分析了散粒體變形的微細(xì)觀力學(xué)機(jī)理。研究表明,散粒體二維孔隙表現(xiàn)出明顯的雙峰分布特征,在雙軸壓縮條件下,不同密實(shí)度散粒體的孔隙要素表現(xiàn)出明顯不同的演化特征�？傮w說來,松散試樣小孔隙比例增加,大孔隙比例減少,孔隙趨于均勻;而密實(shí)試樣小孔隙比例減少,大孔隙比例增加�？紫兜呐帕蟹较蚺c荷載主方向有關(guān),初始密實(shí)度對其影響不大。雙軸加載過程中長軸沿水平方向的細(xì)長孔隙首先崩潰,長軸沿軸向加載方向的孔隙存留下來并在散粒體變形過程中起主導(dǎo)作用,最終沿加載方向產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的顆粒結(jié)構(gòu)。單孔隙的發(fā)展過程顯示,大孔隙上承擔(dān)著較強(qiáng)的力鏈,雙軸壓縮過程中隨著變形的發(fā)展,松散試樣中接觸力鏈較強(qiáng)的單個(gè)大孔隙逐漸分裂成為多個(gè)小孔隙,顆粒接觸力鏈分布趨于均勻;而在密實(shí)試樣中,隨著變形發(fā)展小孔隙逐漸融合形成大孔隙。
[Abstract]:Based on the discrete element method, an ideal granular numerical model with different density is established. The discrete domain is established by Voronoi Delaunay mesh generation, and the pores in the granular body are simulated by elliptic fitting algorithm based on boundary points. Furthermore, the distribution and evolution of granular pores under biaxial compression are analyzed, and the micromechanical mechanism of particle deformation is analyzed in combination with the variation process of single pore in numerical samples. The results show that the two-dimensional pores of granular bodies exhibit obvious bimodal distribution and the pore elements with different densities exhibit distinct evolution characteristics under biaxial compression. In general, the small porosity ratio of the loose sample increases, the macropore ratio decreases, and the porosity tends to be uniform, while the small porosity ratio of the dense sample decreases and the macroporosity ratio increases. The orientation of pore arrangement is related to the main direction of load, but the initial compactness has little effect on it. In the biaxial loading process, the slender pores along the horizontal direction of the long axis first collapse, the pores along the axial direction of the long axis remain and play a leading role in the deformation process of the granular body, and finally a stable particle structure is produced along the loading direction. The development process of the single pore shows that there is a strong force chain in the macropore, and with the development of the deformation in the biaxial compression process, the single macropore with strong contact force chain in the loose sample gradually splits into several small pores. The distribution of the contact force chain of particles tends to be uniform, while in the dense sample, the small pores gradually fuse to form macropores with the development of deformation.
【作者單位】： 北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院土木工程系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51178044) 新世紀(jì)優(yōu)秀人才資助項(xiàng)目(NCET-11-0579) 北京市高校青年英才資助項(xiàng)目(YETP0340)
【分類號】：TU411

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1945953