旋转对土力学临界状态的影响

颗粒的旋转能力对颗粒介质的集体行为起着关键作用。计算机模拟已观察到，在接触点施加扭矩会改变力链，使得支撑链的重要性降低。在本工作中，我们研究了逐步阻碍颗粒旋转对所谓的土力学临界状态的影响。临界状态是一种渐近状态，与初始固体分数无关，在该状态下，变形以恒定的剪切强度和密实度发生。我们通过颗粒层面的摩擦系数来量化旋转的困难程度，该系数起到阈值的作用。我们利用分子动力学模拟，对多分散球体堆积进行简单剪切试验，探究了这种颗粒层面摩擦系数对临界状态的影响。我们发现，旋转越困难，样品的最终剪切强度越大。其他微观力学变量，如结构各向异性和力的分布，也受到该阈值的影响。这些结果揭示了旋转对土壤临界行为的关键作用，并建议将旋转变量纳入其本构方程。