密实散粒体宏微观特性的直剪试验离散元数值分析

为了分析直剪试验中试样内部的应力、应变状态,采用离散元商业软件PFC2D在不同围压下对密实散粒体进行了大量的数值模拟,分析了试验的边界效应,应力偏转,应力、应变路径以及颗粒群的微观运动状态.模拟结果表明:边界摩擦影响室内直剪试验的测试结果,所得密实散粒体的强度指标偏高,内摩擦角存在1.5°的误差;剪切过程中,主应力大小和方向均发生变化,中心点主应力偏转约44°.由剪切带内外颗粒运动状态和应力、应变路径分析可知,剪切带内部是主要的剪胀区,存在大幅度的加卸载反应,并且应力路径峰值超出了试样峰值强度包线;剪切带外体变较小,主要处于加载状态,应力路径峰值未超出试样残余强度包线.     

松砂直剪试验中的经典与非经典场量数值分析

采用改进的离散元商业软件PFC2D,通过大量的模拟分析了松散砂土直剪试验中的经典与非经典场量。经典场量包括应力、应变、速度场以及应力路径;非经典场量包括转动场、组构和配位数等。不仅分析了剪切过程中经典与非经典场量的变化规律,而且探讨了两种常量之间的联系。研究结果表明,应力应变状态等经典变量与配位数、组构以及颗粒运动状态之间是相互联系的,非经典变量是经典变量的微观本质体现。