颗粒堆积体各向异性及宏细观力学特性的三维离散元模拟研究

摘 要：为探究各向异性对颗粒堆积体力学特性的影响，采用MatDEM离散元软件模拟了不同围压条件下的三轴排水试验，探究了砂土宏细观力学行为及其临界状态特性，利用组构张量对试样的各向异性进行量化分析，验证了应力－力－组构的相关关系。利用固结、剪切破坏后具有不同初始各向异性的试样，采用边界去除法进行堆积试验，分析了堆积体的休止角、基底压力分布、力链、各向异性等宏细观特性。结果表明：试样的初始各向异性程度越大，堆积体的休止角越大；剪切试样的初始应力拱及组构各向异性导致其堆积体的基底中心压力下降；堆积体的法向接触力各向异性对堆积体宏观特性起着主导作用。

关键词：颗粒堆积体；离散元模拟；组构各向异性；休止角

图２ 三轴排水剪切模型

图４ 三轴压缩试验结果

图８ 法向接触力分布

图10 试验最终状态及力链图

莫品强,赵子露,胡裕琛,李国耀,林浩东.颗粒堆积体各向异性及宏细观力学特性的三维离散元模拟研究[J].太原理工大学学报,2022,53(01):129-139.DOI:10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2022.01.014.