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PFC模拟纯剪试验

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纯剪切(pure shear)是没有发生转动的剪切应变模式,即剪一切前后有线元长度发生了变化(即真实形变),而没有发生主轴的旋转。纯剪切应力与纯剪切应变有关,通过以下公式:01.png

在纯剪切条件下,剪切应变可计算为:02.png

纯剪切微元的受力模式如下所示:

03.png

在PFC2D中,采用球颗粒模拟砂粒,视砂粒之间的不存在内聚力作用,砂粒之间的接触采用线性接触模拟。建立一个正方形的试样,四周边界采用墙体模拟,试样如下图所示:

04.png

纯剪切试验分两个阶段进行:固结阶段和纯剪切阶段。各向同性固结阶段,基于伺服原理对边界墙体施加压力,试样在规定的围压下达到平衡;然后禁用边界墙体的伺服功能,为顶部墙体和右侧墙体设置速度,模拟纯剪切试验。通过FISH函数等对试样的横向应力、竖向应力、纯剪切应变、纯剪切应力等参量进行了监测。通过变化荷载方向实现循环剪切,可得到滞回曲线。

纯剪切过程中当试样竖向受拉力,横向受压力作用时,边界墙体及球单元的位移矢量如下图所示:

05.png

仿真得到的试样的纯剪切应力应变关系如下图所示:

06.png

主要建模过程及代码展示如下:07.png

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内容简介:PFC模拟纯剪试验

PFC离散元岩土仿真体系
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首次发布时间:2020-07-13
最近编辑:3年前
千度
博士 | 签名征集中
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