散粒介质三维应力-组构解析与破坏分析

摘要：

基于散粒体宏-微观力学分析,首先提出了3类张量的概念,推导了散粒体三维应力-组构关系,接着给出了二维和轴对称条件下的应力-组构解析表达式,并采用双轴和三轴离散元(DEM)模拟结果对解析解进行了验证分析.最后基于应力-组构解析,采用“真应力”的概念分析了散粒体的强度问题.研究结果表明:散粒体中的应力分布受3类张量的共同影响,双轴与三轴的离散元模拟与解析关系较吻合.在略去了高阶项后,二维应力-组构关系式与Rothenburg等提出的表达式一致.进一步的分析表明:散粒材料强度受控于“真应力”,表观活动摩擦角的变化实质是颗粒摩擦和各向异性组构共同作用的结果.研究成果可以用于分析散粒体各向异性强度特征和本构关系.

关键词：散粒介质、各向异性、应力-组构关系、解析、离散元

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分类号：TU441(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51178044;新世纪优秀人才项目NCET-11-0579;中央高校基本科研业务费项目FRF-TP-12-001B

在线出版日期：2014-04-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：401-408