湿颗粒材料中的毛细应力张量
软凝聚态物质
2011-05-06 v1
摘要
本文基于离散元法的数值实验，并与微结构弹塑性模型进行比较，对悬索态非饱和颗粒介质进行了微观力学研究。通过在接触处添加毛细弯月面来考虑水的影响，并研究了其在力和水体积方面的后果。利用三轴压缩试验的模拟来研究部分饱和的宏观和微观效应。两种方法提供的结果吻合良好，再现了部分饱和颗粒集合体的主要趋势，例如剪切强度的增加和随吸力的硬化。此外，通过使用均匀化技术，从毛细力中展示了一个毛细应力张量。宏观和微观的考量都强调了毛细应力张量在与材料内部孔隙流体分布相关的情况下所诱导的各向异性。由于这种流体织构的张量性质意味着与吸力相关的固相剪切效应，因此与标准的等效孔隙压力假设进行了比较。结果表明，水的影响会引发无法在宏观层面考虑的微观结构现象，特别是在处理材料历史时。因此，该研究指出，非饱和土的应力定义除了应包含总应力等宏观应力外，还应包含由毛细力产生的微观粒间应力，以便更精确地解释孔隙流体对颗粒材料力学行为的影响。
引用
@article{arxiv.1105.1013,
title = {On the capillary stress tensor in wet granular materials},
author = {Luc Scholtès and Pierre-Yves Hicher and François Nicot and Bruno Chareyre and Félix Darve},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.1013},
year = {2011}
}
备注
39 pages