胶结土石混合体力学特性的块石形状效应细观机理分析

• 作者: 曾亚武 李晶晶 金磊
• 来源期刊: 固体力学学报
• 关键词: 胶结土石混合体 三维离散元 块石形状 细观机理 颗粒旋转
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 目次
• 页码范围: 506-516
• 页数: 11页
• 语种: 中文

摘要

考虑块石形状为球体、正方体和长方体三种情况,通过正方体与球体相比较来探究块石不同棱角度对胶结土石混合体力学特性的影响,通过长方体与正方体相比较来探究块石不同球度对胶结土石混合体力学特性的影响.首先,基于不规则颗粒三维离散元精细模拟技术实现了正方体和长方体块石数值模型的建立;然后建立含石量为30％和80％的块石形状分别为球体、正方体和长方体的胶结土石混合体三维离散元随机结构模型;最后,对土石混合体大三轴试验进行颗粒流数值模拟,获得了不同含石量、不同块石形状下胶结土石混合体的强度特征和变形特征,并分别就低、高两种含石量下块石形状对土石混合体力学特性影响的细观机理进行了深入地分析.结果表明:块石含量和形状均会显著影响胶结土石混合体的力学特性,并且两者间具有复杂的交互作用;微裂纹、块石颗粒平均旋转量、应变能和摩擦功等的演化规律能够很好地从细观水平上反映块石形状影响的作用机理.