双轴压缩下颗粒物质剪切带的形成与发展

• 作者: 刘建国 孙其诚 张楚汉 毕忠伟 金峰
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 颗粒物质 力链 双轴压缩 剪切带
• 年，卷（期）: 2011,（3）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 366-375
• 分类号: O347.7
• 语种: 中文

摘要

本文采用离散元方法,研究了双轴压缩的颗粒体系在刚性边界约束下,局部剪切带的形成和发展过程,注重分析了细观的体积分数、配位数、颗粒旋转角度等参数以及力链结构形态的演变.并从颗粒体系jamming相图中J点附近的边壁压强和配位数随体积分数的标度规律出发,分析了剪切带内外的体积分数和配位数的变化.结果表明:剪切带形成于颗粒体系的塑性变形开始阶段,此时体系发生剪胀,颗粒体积分数减小,颗粒体系抵抗旋转的能力降低,开始出现细小剪切带,随着轴向应变的继续,细小剪切带发生连接,最终导致贯穿性优势剪切带形成,且剪切带的方向与Arthur理论更加符合.同时发现剪切带内外的颗粒体积分数和配位数等细观参数差异较大,结合J点对应的临界体积分数,可以判断在剪切带内部为unjammed体系,而外部为jammed体系,亦即沿剪切带界面发生了相变.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张楚汉	清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室	115	1974	26.0	38.0
2	金峰	清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室	173	3053	28.0	48.0
3	刘建国	清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室	89	1237	21.0	32.0
4	孙其诚	清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室	48	1255	15.0	35.0
5	毕忠伟	清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室	9	156	5.0	9.0