非饱和土行为的多相本构建模框架

我们开发了一个用于非饱和土本构建模的框架，该框架嵌入了更低尺度的颗粒间接触要素。由此框架发展的连续介质模型将拥有两个不同的相，分别理想化固体颗粒及其相互作用。因此，对应于颗粒间接触和宏观行为的两种不同本构关系在本构模型中共存，并共同控制模型的响应。具体而言，干燥或潮湿条件下的颗粒间滑动被理想化，并表现为嵌入连续介质框架中的简单接触定律。无需定义塑性应变，因为该量作为低尺度摩擦滑动的后果，自然地在连续介质尺度上涌现。此外，有效应力可以直接从嵌入模型的颗粒间接触定律中推导出来，而无需任何人为解释。在我们看来，与现有将一切映射到单一应力 - 应变关系的连续介质方法相比，这是对非饱和土行为更贴近的表征。本文以考虑单一方向滑动的最简形式展示了该框架。使用了带有毛细效应的颗粒间接触定律来演示该概念及其背后的技术细节。我们还勾勒了该框架的推广方案，以更好地表征非饱和土行为。