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1A constitutive model for granular materials considering grain breakage显示文摘A particle breakage has a significant impact on the mechanical behavior of granular materials. In this paper, we present an elasto-plastic model with two yield surfaces to which the influence of particle breakage has been introduced. The main feature of this model is to incorporate the change in the critical state line (CSL) consequent to the grain breakage induced by isotropic and deviatoric stresses during loading. For this purpose we propose a breakage function which connects the evolution of the CSL to the energy consumed. Results from earlier studies on drained and undrained compression and extension triaxial tests were used to calibrate and validate the model. Comparison between earlier results and our simulations indicates that the model can reproduce with good accuracy the mechanical behavior of crushable granular materials and predict the evolution of the grain size distribution during loading.HU Wei YIN ZhenYu DANO Christophe HICHER Pierre-Yves 2011Science China(Technological Sciences)2011,54,8:31
2粒状材料临界状态的颗粒级配效应显示文摘采用理想颗粒材料(DEM理想球体)、人工颗粒材料(玻璃球)和天然颗粒材料(Hostun砂),通过数值和室内常规三轴排水试验研究了颗粒材料级配对其应力–应变响应和临界状态的影响规律。试验结果表明:在相同加载初始条件下(e0=0.574,p0'=400 kPa),随着不均匀系数Cu(d60/d10)的增大,试样在q–ε1平面上从剪胀变为剪缩,在εv–ε1平面上表现出由应变软化转变为应变硬化的特性。通过不同围压下的三轴排水试验,在e–p'和q–p'平面上分别对不同级配的颗粒材料集合体绘制了临界状态线,e–p'平面随着Cu的增大临界状态线往下偏移,而在q–p'平面上临界状态线不随Cu的改变而改变。李罡 刘映晶 尹振宇 Christophe Dano Pierre-Yves Hicher 2014岩土工程学报2014,36,3:22
3易破碎粒状材料本构研究显示文摘粒状材料被广泛地应用到土木工程的各个领域。大部分粒状材料在外力作用下较容易产生颗粒破碎,颗粒破碎对材料的力学性能有很大的影响。为了更好地描述易破碎粒状材料的力学特性,基于弹塑性力学和临界状态土力学开发了一种能够考虑颗粒破碎效应的本构模型。此本构模型能够考虑在剪应力和压应力作用下引起的颗粒破碎对粒状材料力学性能的影响。为了考虑颗粒破碎的影响,基于对Cambria砂的高压试验,得出了临界状态线位置与消耗塑性功之间的关系,并称之为'破碎方程'。此本构模型拥有双屈服面,分别考虑剪切和等向压缩产生的塑性变形。通过试验结果与数值计算结果的对比得出,新的本构模型能较好地描述易破碎粒状材料的力学特性。胡伟 尹振宇 DANO Christophe HICHER Pierre-yves 2011岩土力学2011,32,S2:5
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