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从离散颗粒力学到连续介质颗粒微力学的关联:压实下的各向异性连续介质性质

软凝聚态物质 2018-02-15 v1 计算物理

摘要

针对模压压实下球形弹性颗粒单分散体系,我们建立了颗粒材料宏观行为与晶粒尺度行为之间系统且机理性的联系。采用静力假设的颗粒微力学方法(GMA),由微观尺度各方向上颗粒—颗粒相互作用的平均行为,推导横观各向同性材料的刚度张量。提出两个颗粒尺度方向密度分布函数,即耦合力学—几何属性的方向分布与纯几何属性的方向分布,并用五个独立参数参数化。对称切向刚度张量的五个独立分量亦由加载路径上九种扰动周围的离散颗粒力学(PMA)计算确定。最后,通过最小化压实过程中PMA计算与GMA闭式预测的刚度张量误差,获得这五个GMA参数的最优值。结果表明,即便不独立描述接触而以平均意义考量,静力假设的GMA仍能有效捕捉加载中微观结构的各向异性演化。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.04905,
  title  = {Connecting discrete particle mechanics to continuum granular micromechanics: Anisotropic continuum properties under compaction},
  author = {Payam Poorsolhjouy and Marcial Gonzalez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.04905},
  year   = {2018}
}

备注

13 pages, 6 figures