顆粒的相互作用與宏觀力學(xué)性質(zhì)的關(guān)系研究.pdf

1、本文以離散元方法作為基礎(chǔ)，從細(xì)觀的角度來(lái)模擬室內(nèi)三軸試驗(yàn)，建立了比較完善的三軸試驗(yàn)數(shù)值模擬方法。借助 PFC2D數(shù)值模擬軟件對(duì)土的基本力學(xué)的細(xì)觀機(jī)理進(jìn)行了研究，探討了顆粒材料在剪切過(guò)程中力鏈及位移場(chǎng)的變化，描述了其細(xì)觀作用機(jī)理，并重點(diǎn)分析了在不同顆粒粒徑大小、顆粒排列方式下顆粒接觸剛度、顆粒摩擦系數(shù)等細(xì)觀力學(xué)參數(shù)與宏觀力學(xué)性質(zhì)的關(guān)系。通過(guò)這些工作得到如下主要結(jié)論：
　?。?）應(yīng)力應(yīng)變曲線峰值強(qiáng)度隨摩擦系數(shù)的增大而增大，摩擦系數(shù)較小

2、時(shí)，峰值強(qiáng)度隨摩擦系數(shù)的增大增加較快，當(dāng)顆粒的摩擦系數(shù)達(dá)到一定值后峰值強(qiáng)度不再隨摩擦系數(shù)的增大而增大，說(shuō)明摩擦系數(shù)在一定范圍內(nèi)對(duì)顆粒的強(qiáng)度有影響；隨著顆粒粒徑的增大，摩擦系數(shù)對(duì)峰值強(qiáng)度的影響也增大；隨著摩擦系數(shù)的增大加載速度對(duì)峰值強(qiáng)度影響曲線斜率逐漸增大，說(shuō)明摩擦系數(shù)越大加載速度對(duì)峰值強(qiáng)度的影響越大；峰值強(qiáng)度隨著加載板加載速度的增加而增大，且呈線性變化；隨著顆粒粒徑的增大加載速度對(duì)峰值強(qiáng)度影響曲線斜率逐漸增大，說(shuō)明顆粒粒徑越大加載速度對(duì)

3、峰值強(qiáng)度的影響越大。
　　（2）下大上小排列試樣對(duì)應(yīng)的摩擦系數(shù)對(duì)峰值強(qiáng)度的影響最大，其影響曲線高于大小大排列的試樣，而大小大排列試樣的影響曲線高于小大小排列試樣，下小上大排列試樣對(duì)應(yīng)的摩擦系數(shù)對(duì)峰值強(qiáng)度的影響最小。
　　（3）峰值強(qiáng)度隨著接觸剛度的增加而增加，剛開(kāi)始時(shí)峰值強(qiáng)度隨接觸剛度的增大增加較快，當(dāng)顆粒接觸剛度增大到2.5×108N.m-1之后，峰值強(qiáng)度增加逐漸變緩；顆粒粒徑越大，顆粒接觸剛度對(duì)峰值強(qiáng)度的影響越大。不同顆