该文主要分析了柔性纤维团簇在三轴压缩中的力学性质,研究中通过三轴压缩试验对其力学性质进行初步描述,并通过基于离散单元法(DEM)的三轴压缩仿真,对其影响机理进行了详细的分析。柔性纤维团簇在三轴压缩中力学性能的分析流程如下:(1)建立基于离散单元法的柔性纤维模型,采用键连接球柱体模型仿真柔性纤维在各个方向的变形,并通过圆柱-圆柱的压缩试验验证柔性纤维模型中接触力计算方法的准确性;(2)测量三轴压缩中试验材料的摩擦系数、杨氏模量和颗粒密度等物性参数,便于对现有试验过程进行离散元仿真;(3)进行柔性纤维团簇的三轴压缩试验,并对试验过程进行离散元仿真,通过试验数据验证仿真结果的准确性。柔性纤维材料在三轴压缩过程中体现出来的力学特性与土壤及其他松散颗粒材料不甚相同,通过对大量仿真结果进行分析,可以得到以下研究结论:当纤维的长细比较小时,柔性纤维团簇的三轴压缩趋势与长细比较小颗粒构成的试样类似,纤维团簇的轴向应力达到峰值后随着应变的增大基本保持恒定,呈现屈服趋势;但是随着纤维长细比的增加,试样不再发生屈服,试样的轴向应力随应变的增加逐渐增加,进入过渡阶段;如果纤维的长细比继续增加,试样将进入硬化阶段,试样的应力增加呈现指数上升趋势同时纤维团簇的固体体积分数逐渐增大。与屈服阶段相比,硬化阶段的纤维团簇可以承受更大的载荷,但是在纤维内部会产生更大的内部轴向力,并产生更大的纤维与纤维的接触力。柔性纤维团簇的力学性能还受到试验围压、纤维表面摩擦系数、弯曲刚度和接触刚度的影响,随着颗粒摩擦系数和三轴压缩过程中围压的升高,柔性纤维试样更易产生硬化;纤维的弯曲刚度和接触刚度对柔性纤维团簇力学性能的影响存在共性,在纤维团簇不发生屈服的前提下,弯曲刚度和接触刚度的增大都会使柔性纤维团簇在三轴压缩中轴向应力增大,但是纤维弯曲刚度的增大使柔性纤维团簇的应力-应变曲线呈现硬化趋势,而接触刚度的增大易造成柔性纤维团簇出现屈服。