颗粒形状对类砂土力学性质影响的颗粒流模拟

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• 作者：孔亮彭仁
• 会议时间：2011-11-01
• 关键词：土力学 ; 类砂土 ; 颗粒形状 ; 微观参数 ; 建模仿真
• 作者单位：孔亮(青岛理工大学 理学院,山东 青岛 266033 宁夏大学物理与电气信息学院,宁夏 银川 750021)彭仁(宁夏大学物理与电气信息学院,宁夏 银川 750021)
• 母体文献：2011全国青年岩石力学与工程学术大会论文集
• 会议名称：2011全国青年岩石力学与工程学术大会
• 会议地点：青岛
• 主办单位：中国岩石力学与工程学会
• 语种：chi

摘要

通过颗粒流软件PFC2D中的clump命令,生成4种不同外轮廓特征的颗粒组,并结合颗粒材料变形机制,定义构建基于颗粒圆度与凹凸度的形状系数。用形状系数与粒间摩擦因数分别反映颗粒的外轮廓特征和表面粗糙度。用PFC2D模拟颗粒堆积试验、双轴试验和直剪试验,探讨颗粒形状对类砂土材料宏观力学特性的影响。试验结果表明:在颗粒堆积试验中,颗粒外轮廓的不规则以及颗粒间摩擦因数的增大会导致自然休止角和天然孔隙率增大;在双轴试验中,材料的峰值强度与形状系数的变化规律可用线性函数很好地进行拟合,内摩擦角随形状系数的减小而增大;在直剪试验中,材料的抗剪强度有随形状系数的减小而增大的趋势,颗粒形状的不规则还导致强力传递链数目的减少和速度场分布的不均匀。