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《晶体及矿物颗粒大小对岩土材料力学性质的影响_许尚杰》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第30卷第9期岩土力学Vol.30No.92009年9月RockandSoilMechanicsSept.2009文章编号：1000－7598(2009)09－2581－07晶体及矿物颗粒大小对岩土材料力学性质的影响1，23，41许尚杰，尹小涛，党发宁（1.西安理工大学岩土工程研究所，西安710048；2.山东省水利科学研究院，济南250013；3.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点试验室，兰州730000；4.中国科学院武汉岩土力学研究所，武汉430071）摘要：岩石常见较大的晶体或者矿物颗粒，混凝土中是骨料，通过团簇
2、模拟大颗粒的力学行为、团簇可以破裂。根据设计的相同数量、相同位置、不同半径的大颗粒数值单轴压缩试验，在虚拟试验条件下，考察了颗粒大小对材料力学响应的影响。通过分析颗粒材料的破裂形态、裂纹扩展过程、应力-应变曲线和破裂能量演化规律发现：大颗粒具有明显的增强特性，有阻止裂纹扩展的作用，破裂多绕大颗粒发展；增强幅度随颗粒半径的增加呈单增趋势，半径较小时，增强效果不明显。关键词：颗粒流；颗粒材料；团簇；破裂；能量中图分类号：TU443文献标识码：AMechanicalcharacteristicsofrockandsoilaffectedbyp
3、articlesizeofcrystalandmineral1,23,41XUShang-jie,YINXiao-tao,DANGFa-ning(1.InstituteofGeotechnicalEngineering,Xi′anUniversityofTechnology,Xi′an710048,China;2.ShandongProvincialInstituteofWaterResources,Jinan250013,China;3.StateKeyLaboratoryofFrozenSoilEngineering,Coldand
4、AridRegionsEnvironmentandEngineeringInstitute,ChineseAcademyofSciences,Lanzhou730000,China;4.InstituteofRockandSoilMechanics,ChineseAcademyofSciences,Wuhan430071,China)Abstract:Bigsizeofparticlesuchascrystal,mineraloraggregateisoftenseeninrockorconcretematerial.Themechan
5、icalbehavioroftheseparticleswithbigsizecrystalissimulatedbyclump,whichcanbreakduringtheloadingprocess.Accordingtothedesignednumericaluniaxialcompressiontestofparticlematerialwithsamenumberofparticle,samespatiallocationanddifferentradiiofclump,thematerial’smechanicalrespo
6、nseaffectedbythesedifferentsizesofcrystals,mineralsoraggregatesisobservedbymeansofruptureshape,fracturepropagation,curveofstressandstrainandenergydissipationprocessduringthebreakageofparticlematerialundervirtualexperimentalcondition.Itisfoundthatbigsizeparticledoesfavort
7、omaterialfeature’senhancement,canstoptheexpansionofcrackandmakescracksproducedaroundtheclump,andthattheenhancingdegreeisproportionaltotheclumpradius.Keywords:particleflow;particlematerial;clump;breakage;energy[4−5]性的宏观体现。任何一种基于适度均匀化处理1前言的连续材料模式都很难准确地描述其结构的复杂自然界的岩石和土是经过漫长
8、地质历史时期作性，岩土体微细观结构的多样性和不确定性是对其[7−12]用的产物，岩石和土都可以看作颗粒积聚体，只是力学行为进行准确描述的最大障碍。岩石的颗粒胶结强度比土的大；岩石矿物和晶体颗本文通过PFC颗
