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基于离散元法的不同形状土体颗粒力学性能细观分析

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岩土体由大量不规则颗粒组成,单个颗粒的形状对于土体的宏观物理力学性质有直接的影响.基于离散元理论,建立了5种不同形状颗粒的三轴试验数值模型,从细观角度计算分析了土颗粒几何形状对介质剪切强度、配位数、孔隙率、颗粒旋转以及阻尼耗散能量的变化规律.结果表明,不规则形状颗粒的抗剪强度比球形颗粒的抗剪强度高,圆柱形颗粒比椭球形颗粒抗剪强度大;球形颗粒模型在加载过程中颗粒旋转角度较大,试样剪胀现象明显;不规则形状颗粒由于颗粒间咬合作用较强,颗粒旋转较小,试样没有发生明显剪胀现象.试验模拟发现,颗粒形状越不规则,阻尼耗散的能量越大,表明试样储存的动能越少,颗粒越不易发生移动,试样也越稳定.
Meso-analysis of mechanical properties of soil particles with different shapes based on discrete element method

张榜、丰浩然、吴灿、张鸿

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南昌工程学院土木与建筑工程学院,江西南昌330099

颗粒形状 三轴试验 力学性质 细观分析 离散元

江西省教育厅科学技术研究项目南昌市优势科技创新团队项目江西省研究生创新专项资金项目国家自然科学基资助项目

GJJ1611012017CXTD012YC2019-S43152068053

2020

南昌工程学院学报
南昌工程学院

南昌工程学院学报

影响因子：0.272
ISSN：1006-4869
年,卷(期)：2020.39(6)
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