【摘 要】
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基于离散单元法的颗粒粘结模型(BPM)被广泛应用于岩土工程中。在岩土材料受载荷作用发生破碎的过程中,粘结模型的失效破碎准则在不断地发展和完善。以往的粘结破碎模型中,拉剪分区准则是最为常用的对颗粒间的粘结状态进行判断的一种方法,这种分别计算颗粒间法向和切向最大应力的力学模型并不能真实反映粘结颗粒间的应力状态,颗粒间最大切应力并不总是与法向力垂直。因此,提出了一种基于主应力分析和莫尔库伦准则的粘结破碎
【机 构】
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大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,大连 116024
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基于离散单元法的颗粒粘结模型(BPM)被广泛应用于岩土工程中。在岩土材料受载荷作用发生破碎的过程中,粘结模型的失效破碎准则在不断地发展和完善。以往的粘结破碎模型中,拉剪分区准则是最为常用的对颗粒间的粘结状态进行判断的一种方法,这种分别计算颗粒间法向和切向最大应力的力学模型并不能真实反映粘结颗粒间的应力状态,颗粒间最大切应力并不总是与法向力垂直。因此,提出了一种基于主应力分析和莫尔库伦准则的粘结破碎模型,该模型在两个粘结颗粒径向受压时能有效判断粘结是否断裂,这是拉剪分区准则不具备的。采用该模型对单轴压缩和巴西盘试验进行离散元数值模拟,分析试样在压剪、拉伸等应力状态下裂纹的形成与扩展,得到各阶段的应力-应变曲线,并与相应的道砟材料实验结果进行对比。结果 表明该方法能较好地模拟道砟材料发生破坏时裂纹的形成和扩展,其应力-应变曲线也与实验结果基本一致,从而可利用该方法模拟道砟材料的破碎过程。
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