基于线性接触模型的颗粒材料细-宏观弹性常数相关关系研究

摘要：

细观参数的正确选取是离散元模拟成功的关键,然而,目前细观参数的选取具有一定的人为性和不确定性,导致分析结果的不可比性.利用颗粒材料单元体宏观力学参数和颗粒细观参数间的相关性,通过室内三轴试验的PFC3D模拟和结果的回归分析,基于线性接触模型建立了颗粒材料初始杨氏模量、初始泊松比等宏观弹性常数与颗粒法向刚度、颗粒刚度比等细观弹性常数间的经验公式.研究结果表明:对于线性接触模型,颗粒材料的初始杨氏模量和剪切模量约与围压的1/10次方成正比,并约与颗粒粒径的0.9次方成反比.初始泊松比则约与颗粒刚度比的1/14次方成正比,而与颗粒粒径几乎无关.常见砂土的颗粒刚度比为2.0～20.7.

关键词：线性接触模型、细观弹性常数、宏观弹性常数、颗粒刚度比、颗粒粒径、相关关系

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分类号：TU441;O347.7(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目50778163;50708095;国家"973"重点基础研究课题2007CB714200;地震行业专项基金项目200808022

在线出版日期：2010-10-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：991-998