基于非线性接触本构的颗粒材料离散元数值模拟

摘要：

在考虑颗粒间细观非线性接触关系的基础上,基于空隙胞元法,采用颗粒离散元法对二维颗粒体试样进行了平面应变数值模拟.颗粒间接触用广义弹簧单元表示,相邻颗粒接触点的塑性变形用非线性弹簧表示.在准静态、小变形条件下,研究了试样的微观织构变化和宏观力学行为.单个空隙胞元的变形通过周围颗粒的相对运动来计算,将离散系统中的变形与连续体中的相应变形联系起来,应用于颗粒离散元方法中平均应力的计算.文中给出了细观尺度上局部织构(通过空隙数,接触价键,配位数来表征)的变化过程,对比了不同情况下的应力–应变关系曲线,再现了试样的加卸载曲线.结果表明了颗粒介质之间的咬合作用对材料的宏观力学行为有比较明显的影响.

关键词：颗粒材料、离散元、空隙胞元、细观非线性接触、微观织构、细观力学

所属期刊栏目：28

分类号：Q343.3(遗传学分支学科)

资助基金：国家自然科学基金10225212;国家自然科学基金10421202;国家重点基础研究发展计划973计划2005CB1704;教育部长江学者和创新团队发展计划

在线出版日期：2006-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1964-1969