一个基于微观力学分析的散粒体应力–剪胀关系

作者：刘洋; 于鹏强; 张铎; 王肖肖

来源：岩土工程学报, 2021, 43(10): 1816-1824.

• 应力–剪胀关系
• 微观力学
• 组构演化
• 能量守恒

从微观力学角度出发,基于真应力张量推导了散体中平均接触力与平均接触位移的计算公式,并通过宏–微观能量守恒得到了考虑散体各向异性组构及其演化的应力–剪胀关系;详细分析了剪胀参数的物理意义及对剪胀性的影响,并与经典的剑桥流动法则、Rowe剪胀方程以及室内试验结果进行了比较分析。研究结果表明,提出的应力–剪胀关系宏微观物理意义明确,考虑了材料密实状态和微观各向异性组构及其演化对应力–剪胀关系的影响,可以很好地模拟散粒体的初始剪胀(缩)行为,并可反映峰值应力比滞后于最大剪胀比的现象。同时提出的应力–剪胀方程还可以描述材料在相变点处应力比不等于临界应力比的现象,与已有室内试验结果一致,能够较好地预测散体材料三轴条件下的各向异性应力–剪胀关系。

• 单位
  北京科技大学; 中南建筑设计院