土石混合体块石破碎影响因素的颗粒流数值研究

• 作者: 杨忠平 翟航 胡元鑫 雷晓丹
• 来源期刊: 工程地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 土石混合体 PFC2D 数值剪切试验 块石破碎
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 岩土力学
• 页码范围: 1193-1204
• 页数: 12页
• 分类号: P642.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2020-059

摘要

颗粒破碎是土石混合体的一种基本属性,机理复杂,影响因素众多.鉴于室内试验受设备、材料等因素限制且费时费力,本文采用Monte Carlo思想构建了能够真实反映块石破碎过程的PFC2D颗粒离散元数值模型,在室内直剪试验和筛分试验基础上进行了数值剪切试验,系统性探究土石混合体块石破碎特性的影响因素及基本规律.结果表明:在法向应力作用下,剪切后试样出现明显的块石破碎现象以分散应力;块石粒径对块石破碎程度影响显著,块石粒径越大,破碎势越大,越易破碎;块石浑圆度较小时,颗粒间接触面积较小,应力集中显著,破碎率较大;颗粒级配连续、良好时,颗粒间咬合充分接触完全,接触受力点较多,碎裂更不易发生;试样初始孔隙率对破碎率影响较小,相同法向应力下,随着孔隙率增大,块石破碎程度呈现轻微增大趋势.