晶体及矿物颗粒大小对岩土材料力学性质的影响

›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (9): 2581-2587.

晶体及矿物颗粒大小对岩土材料力学性质的影响

许尚杰¹，²，尹小涛³，⁴，党发宁¹

1. 西安理工大学岩土工程研究所，西安 710048；2. 山东省水利科学研究院，济南 250013；3. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点试验室，兰州 730000；4. 中国科学院武汉岩土力学研究所，武汉 430071

收稿日期:2007-02-27 出版日期:2009-09-10 发布日期:2010-03-24
作者简介:许尚杰，男，1970年生，高级工程师，研究方向为岩土工程数值分析。
基金资助:
冻土工程国家重点试验室开放课题（SKLFSE200602）资助；国家科技支撑计划重点课题（2006BAK30B02）资助项目。

Mechanical characteristics of rock and soil affected by particle size of crystal and mineral

XU Shang-jie¹, ², YIN Xiao-tao³, ⁴, DANG Fa-ning¹

1. Institute of Geotechnical Engineering, Xi?an University of Technology, Xi?an 710048, China; 2. Shandong Provincial Institute of Water Resources, Jinan 250013, China; 3. State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, Cold and Arid Regions Environment and Engineering Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China; 4. Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China

Received:2007-02-27 Online:2009-09-10 Published:2010-03-24

摘要/Abstract

摘要：

岩石常见较大的晶体或者矿物颗粒，混凝土中是骨料，通过团簇模拟大颗粒的力学行为、团簇可以破裂。根据设计的相同数量、相同位置、不同半径的大颗粒数值单轴压缩试验，在虚拟试验条件下，考察了颗粒大小对材料力学响应的影响。通过分析颗粒材料的破裂形态、裂纹扩展过程、应力-应变曲线和破裂能量演化规律发现：大颗粒具有明显的增强特性，有阻止裂纹扩展的作用，破裂多绕大颗粒发展；增强幅度随颗粒半径的增加呈单增趋势，半径较小时，增强效果不明显。

关键词: 颗粒流, 颗粒材料, 团簇, 破裂, 能量

Abstract:

Big size of particle such as crystal, mineral or aggregate is often seen in rock or concrete material. The mechanical behavior of these particles with big size crystal is simulated by clump, which can break during the loading process. According to the designed numerical uniaxial compression test of particle material with same number of particle, same spatial location and different radii of clump, the material’s mechanical response affected by these different sizes of crystals, minerals or aggregates is observed by means of rupture shape, fracture propagation, curve of stress and strain and energy dissipation process during the breakage of particle material under virtual experimental condition. It is found that big size particle does favor to material feature’s enhancement, can stop the expansion of crack and makes cracks produced around the clump, and that the enhancing degree is proportional to the clump radius.

Key words: particle flow, particle material, clump, breakage, energy

中图分类号:

TU 443

许尚杰，尹小涛，党发宁. 晶体及矿物颗粒大小对岩土材料力学性质的影响[J]. , 2009, 30(9): 2581-2587.

XU Shang-jie, YIN Xiao-tao, DANG Fa-ning. Mechanical characteristics of rock and soil affected by particle size of crystal and mineral[J]. , 2009, 30(9): 2581-2587.

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