顆粒間的毛細作用以及吸應力特征曲線分析
本文選題:Young-Laplace方程 + 非飽和土; 參考:《巖土力學》2017年07期
【摘要】:顆粒之間的毛細作用是分析濕顆粒體系力學特性的一個重要方面。考慮兩球形顆粒與粒間彎液面的相互作用,采用打靶法求解得到了粒間氣-液-固交界面的幾何形狀與基質(zhì)吸力關(guān)系的精確解答,并與環(huán)形近似方法和數(shù)據(jù)擬合方法得到的粒間作用力進行了比較,分析了兩種簡化方法的精確度。在此基礎上,分析了不同粒間間距、液-固接觸角以及基質(zhì)吸力時,兩球形顆粒間由毛細作用引起的吸應力特征曲線。分析結(jié)果表明,當液體體積較小時,擬合方法得到的結(jié)果更好,而當液體體積較大時,采用環(huán)形近似得到的結(jié)果要比擬合方法更接近精確解,為非飽和土中吸力的認識以及非飽和土力學微觀分析提供了一定的理論指導。
[Abstract]:Capillary interaction between particles is an important aspect in the analysis of mechanical properties of wet particle systems. Considering the interaction between two spherical particles and the intergranular curved liquid surface, the precise solution of the relationship between the geometric shape of the gas-liquid-solid intergranular interface and the matrix suction is obtained by means of the shooting method. Compared with the ring approximation method and the data fitting method, the precision of the two simplified methods is analyzed. On this basis, the characteristic curves of absorption stress caused by capillary interaction between two spherical particles are analyzed under different interparticle spacing, liquid-solid contact angle and matrix suction. The results show that when the volume of liquid is small, the results obtained by fitting method are better, but when the volume of liquid is larger, the result obtained by ring approximation is closer to the exact solution than that by fitting method. It provides some theoretical guidance for the understanding of suction in unsaturated soil and the microanalysis of unsaturated soil mechanics.
【作者單位】: 蘭州理工大學土木工程學院;蘭州理工大學西部土木工程防災減災教育部工程研究中心;
【基金】:國家自然科學基金(No.11162008,No.51368038) 甘肅省環(huán)境保護廳科研基金(No.GSEP-2014-23) 甘肅省教育廳研究生導師基金資助項目(No.1103-07)~~
【分類號】:TU431
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,本文編號:1790002
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