顆粒體系中的骨架及力鏈網(wǎng)絡(luò)

顆粒物質(zhì)是大量離散的固體顆粒相互作用而組成的復(fù)雜體系,具有非連續(xù)和接觸耗散等基本特征,其物理機(jī)制研究是近20年科學(xué)前沿之一.砂土就是典型的顆粒物質(zhì),土體中的有效應(yīng)力是作用在土體骨架上的平均應(yīng)力,土體變形主要來(lái)源于骨架上的顆粒位置,但對(duì)土體骨架并沒(méi)有一個(gè)清晰的物理描述.近期顆粒物質(zhì)力學(xué)研究認(rèn)為,體系中顆粒相互接觸形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是外荷載傳遞路徑的物理基礎(chǔ),可能就是土力學(xué)所指的骨架.同時(shí)還發(fā)現(xiàn),較大的力通常沿著準(zhǔn)直線的路徑傳遞,人們常把傳遞較大力、與該準(zhǔn)直線路徑對(duì)應(yīng)的若干顆粒組成的鏈狀結(jié)構(gòu),稱(chēng)為強(qiáng)力鏈;弱力鏈則傳遞較小力.力鏈結(jié)構(gòu)及其演變規(guī)律的描述是顆粒物質(zhì)研究的核心之一.以單軸側(cè)限壓縮數(shù)值模擬為例,對(duì)比說(shuō)明了土體顆粒骨架與力鏈結(jié)構(gòu)的關(guān)系,明確提出強(qiáng)力鏈網(wǎng)絡(luò)決定顆粒體系的宏觀力學(xué)行為.

作 者： 孫其誠(chéng) 辛海麗 劉建國(guó) 金峰   作者單位： 清華大學(xué),水沙科學(xué)與水利水電工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100084  刊 名： 巖土力學(xué)  ISTIC EI PKU 英文刊名： ROCK AND SOIL MECHANICS  年，卷(期)： 2009 30(z1)  分類(lèi)號(hào)： O469 TU43  關(guān)鍵詞： 顆粒物質(zhì)   有效應(yīng)力   力鏈   土骨架  

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