密实散粒体剪切破坏能量演化的离散元模拟

摘要：

砂土等散粒体在剪切过程中的能量存储及耗散是其宏观力学响应的深层原因,但因量测难度较大而研究较少.将考虑抗转动的接触模型引入离散元软件PFC2D,基于热力学第一定律建立各种能量量测方法,并在平面应变双轴压缩试验中采用该方法统计密实散粒体在剪切过程中的能量演化规律.采取了4种耗散类型,即滑动-滚动(S-R)、滑动-非滚动(S-NR)、非滑动-滚动(NS-R)和非滑动-非滚动(NS-NR).结果表明:密实散粒体加载时能量耗散以滑动摩擦为主；且小应变加载阶段,外力功主要转化为弹性应变能,但同时也存在均布于试样的耗散能；随着应变的增加,外力功的转化形式逐渐过渡为以耗散能为主,且集中分布在带状区域内；各个加载阶段的摩擦耗散均存在各向异性.

关键词：散粒体、能量耗散、抗转动、离散元法

所属期刊栏目：34

分类号：O242(计算数学)

资助基金：国家杰出青年基金项目51025932;国家自然科学基金项目51179128;教育部博士点基金20100072110048

在线出版日期：2013-04-18（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：551-558