考虑颗粒转矩的接触网络诱发各向异性分析

摘要：

颗粒材料的宏观力学行为与接触网络的组构各向异性密切相关,根据接触点的滑动与否、转动与否和强弱力情况,可以将颗粒间的接触系统分为不同的子接触网络.一般而言,不同的子接触网络在颗粒体系中的传力机制不同,对宏观力学响应的贡献也有不同.采用离散单元法(discrete element method,DEM)模拟了不同抗转动系数μr下颗粒材料三轴剪切试验,分析了剪切过程中不同子接触网络的组构张量的演变规律,并探究了颗粒抗转动效应对子接触网络各向异性指标演变规律的影响.研究发现:剪切过程中转动、非转动接触的组构张量变化不是独立的,受到颗粒间滑动与否的影响;非滑动、强接触网络是颗粒间的主要传力结构,非滑动接触网络的接触法向和法向接触力各向异性均随μr的增大而增大,其对宏观应力的贡献程度随μr的增大而减小;强接触网络的接触法向各向异性随μr的增大而增大,但法向接触力各向异性随μr的增大无明显变化,强接触网络对宏观应力的贡献程度在不同μr情况下均相同.

关键词：颗粒材料;转动力矩;组构张量;接触网络;各向异性

所属期刊栏目：53

分类号：TU43;TV641(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金雅砻江联合基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-11-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1634-1646