在PFC3D中模拟三点弯曲试验（简支梁）

本文摘要（由AI生成）：

本文采用离散元方法模拟混凝土构件的三点弯曲试验，通过定义细观黏结参数并标定，模拟了试样的加载过程和受力情况。通过监测墙体受力和球单元之间的接触情况，分析了试样的弯曲性能和断裂行为。结果表明，试件中部发生断裂，断裂粘结键分布与预期相符。不同强度和粒径级配的岩石或混凝土可通过修改粘结参数和球单元粒径进行模拟，以达到合理效果。

在采用离散元模拟混凝土等构件时，需要定义细观黏结参数（pb_ten，pb_coh等 ），一般情况下需要进行试验模拟以标定参数，例如常用的包括单轴压缩试验、单轴拉伸试验、三点弯曲试验、四点弯曲试验等。

其中，三点弯曲试验测量材料弯曲性能的一种试验方法。将条状试样平放于弯曲试验夹具中，形成简支梁形式，试样上方只有一个加载点。

对于宽度为b，高度为h的矩形试样，三点弯曲抗弯强度公式：S=3FL/2bh

本算例采用PFC3D模拟三点弯曲试验，首先建立试件，定义黏结参数，通过移动墙体进行加载，监测加载过程中墙体的受力，并给出粘结键断裂位置的分布。

建立的长方体试件如下图：

试样中球颗粒的接触力链如下图所示：

在模型的上下两侧生成墙体，固定下侧墙体的位置，对上侧墙体施加向下的速度模拟加载：

加载过程中上侧墙体与试件的接触力时程如下：

加载后球单元之间的接触情况如下图所示，其中蓝色为粘结键，红色为断裂的粘结键分布：

断裂粘结键分布如下图，试件中部发生断裂

对于不同强度的岩石或混凝土可以修改粘结参数（pb_ten，pb_coh等）、球单元的粒径级配等进行模拟以达到合理的预期效果。

需要注意本算例需要调用附件中的fracture.p3fis文件，在将其拷贝至PFC的工作路径下。

本算例完整代码如下：