内聚力诱导的摩擦弱化:内聚力颗粒破坏的数值算例
软凝聚态物质
2022-04-01 v1
摘要
针对重力作用下坍塌的二维数值内聚力颗粒台阶,模拟了其在大范围内聚力下的破坏过程。通过关注颗粒的累积位移并定义位移阈值,我们建立了一个合理的准则以捕捉破坏特征。我们能够确定破坏发生的时间并识别失稳的不同阶段。我们发现,增加内聚力会延迟破坏的发生,但破坏持续时间会变短。通过定义一个狭窄的位移区间,一条揭示破坏的清晰剪切带随之出现。通过求解失稳块体的平衡,我们成功预测了破坏角与内聚力之间的依赖关系,从而揭示了两种不同的摩擦行为:当内聚力较小时摩擦保持恒定,而当内聚力较大时摩擦随内聚力特性显著降低。因此,结果揭示了内聚力颗粒物质行为依赖于内聚力强度的两种机制,表明了一种由内聚力诱导的弱化机制。
引用
@article{arxiv.2203.17083,
title = {Frictional weakening induced by cohesion: the numerical case of cohesive granular failures},
author = {Lydie Staron and Laurent Duchemin and Anais Abramian and Pierre-Yves Lagrée},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.17083},
year = {2022}
}
备注
regular research paper, 14 figures, 10 pages