粒状介质双轴试验的数值模拟

论文简介：

砂土等颗粒材料的宏观力学行为，与颗粒粒径、摩擦系数及颗粒刚度等细观参数密切相关。揭示不同加载条件下粒状材料细观组构及其演化规律，合理描述组构演化与宏观力学响应之间的内在联系，对建立粒状材料的本构模型和准确预测其力学行为具有极其重要的意义。
与物理试验相比，数值模拟快捷、省时，而且可以保证数值试样初始的完全“同一性”。本文采用PFC2D颗粒流程序，对粒状介质的双轴试验进行了数值模拟。对数值计算结果和室内试验实测结果的比较表明，PFC2D颗粒流方法能够较好地模拟室内双轴试验中粒状材料的宏观变形特性。同时进一步分析了颗粒粒径、摩擦系数、颗粒刚度等细观参数对粒状介质宏观变形特性的影响，发现颗粒间摩擦系数和颗粒刚度对试样抗压强度和初始变形模量均有较大影响，且试样孔隙率影响试样的软化硬化特性。



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