PFC常规三轴不排水试验（CU）

常规三轴排水（CD）的例子有很多，这里采用体积不变法，对松砂和密砂进行常规三轴不排水（CU）试验模拟。

1. 成样

初始试样尺寸设置为直径5cm*高度10cm，高度：直径比例为2：1，即为实验室现实三轴试验的尺寸。

颗粒粒径选用砂土的上限值，半径为2mm，也尽量贴合实际。这里简化计算只使用同一种粒径，其余可根据实际级配调整。

2. 预压

预压阶段开始计算孔隙比，e=Vv/Vs。

先计算单个颗粒的体积，乘以数目，等于总砂土体积Vs。

利用墙体伺服，计算出当前试样的直径和高度，圆柱体积公式计算Vt。

孔隙体积Vv=Vt - Vs，即可求出孔隙比。后面验证孔隙比基本不变，体应变接近0%。

def get_voidratio

    calChiCun

    sample_volume = math.pi*wlr^2*wlz

    sample_void_volume = sample_volume - sample_ball_volume

    porosity = sample_void_volume/sample_volume

    voidratio = porosity/(1-porosity)

end

set fish callback -1.0 @get_voidratio

3. 围压

和其它常规三轴排水的例子一样，这里施加100kPa。

4. 加载

这里重点是控制侧墙速度，剪切过程中保持试样体积不变，原理公式如下：

由此可得到侧墙速率与上下墙面加载速率的关系，通过控制侧墙的移动，实现体积不变的不排水剪。

5.部分结果展示

松砂和密砂的应力路径p'-q:

总应力路径沿着3:1的斜率移动，有效应力路径向着临界状态线（CSL）移动。

孔隙水压力：

体应变和孔隙率，孔隙比也可以自己画：

这里加载到10%的轴向应变，体应变小于1%，孔隙率基本不变。

对比下Mitchell and Soga（2005）砂土不排水剪的典型特征，可见应力应变、应力路径、孔隙水压均符合其特征规律。

本案例全部计算代码如下：