›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (S1): 260-264.doi: 10.16285/j.rsm.2015.S1.044

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

单一粒径组颗粒材料破碎规律及破碎极限研究

童晨曦1, 2，张 升1, 2，李 希1, 2，盛岱超1, 2   

  1. 1. 中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075；2. 中南大学 高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南 长沙 410075
  • 收稿日期:2015-03-06 出版日期:2015-07-11 发布日期:2018-06-14
  • 通讯作者: 张升，男，1979年生，博士，副教授，硕士生导师，主要从事岩土工程数值模拟、岩土材料本构特性等方面的研究与教学。E-mail: zhsh1230@126.com E-mail:tongcx525@163.com
  • 作者简介:童晨曦，男，1990年生，硕士研究生，主要从事岩土材料颗粒破碎特性等方面的研究
  • 基金资助:
    国家重点基础研究发展计划（973）项目（No.2014CB047001）；国家自然科学基金专项基金（No.41340012）；中南大学研究生自主探索项目（No. 2015zzts245）。

Evolution and ultimate state of breakage for uniformly graded granular materials

TONG Chen-xi1, 2, ZHANG Sheng1, 2, LI Xi1, 2, SHENG Dai-chao1, 2   

  1. 1.School of Civil Engineering, Central South University, Changsha, Hunan 410075, China; 2. National Engineering Laboratory for High Speed Railway Construction, Central South University, Changsha, Hunan 410075, China
  • Received:2015-03-06 Online:2015-07-11 Published:2018-06-14

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摘要： 岩土材料颗粒破碎演化规律是颗粒破碎过程复杂性的集中体现，对单一粒径组颗粒材料破碎规律的研究是进行多粒径组颗粒材料破碎规律的基础。从概率统计角度入手，先对前期研究中所提出的描述单一粒径组颗粒材料破碎规律的3个参数-破碎概率p、破碎状态参数a、b的演化规律进行了研究。通过对3组不同类型（不同试验材料、试验类型）的试验数据的研究，发现随着破碎的发展3个参数趋于定值，表明破碎极限的存在。基于上述研究，最后提出了计算单一粒径组颗粒材料破碎极限的方法，分别得到了3组试样的最终分形维数分别为2.3、2.34、2.28。

关键词: 单一粒径组, 破碎概率, 破碎状态, 破碎极限, 分形维数

Abstract: Evolution of breakage for geomaterials is critical step for understanding the complex process of the particle breakage. Research on the breakage of uniformly graded granular materials is the basis of nonuniformly graded samples. This paper starts from the perspective of probability statistics and focuses on the evolution of the three parameters-breakage probability p and crushing state parameter a and b proposing by the authors’ previous works, which are aimed to describe the breakage evolution of uniformly graded granular materials. Through the three selected experimental data with different experimental materials and experimental types, it is suggested that the values of three parameters tend to be a constant value during the development of breakage. This also reflects the existence of ultimate of breakage from the viewpoint of numerical method. Based on these, a method for calculating the ultimate particle size distribution of uniformly graded samples is proposed finally. Then it is easy to obtain the ultimate fractal dimension of the three samples, which is about 2.3, 2.34 and 2.28 respectively.

Key words: uniformly graded, breakage probability, crushing state, ultimate state, fractal dimension

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