顆粒體系中的骨架及力鏈網絡

顆粒物質是大量離散的固體顆粒相互作用而組成的復雜體系,具有非連續和接觸耗散等基本特征,其物理機制研究是近20年科學前沿之一.砂土就是典型的顆粒物質,土體中的有效應力是作用在土體骨架上的平均應力,土體變形主要來源于骨架上的顆粒位置,但對土體骨架并沒有一個清晰的物理描述.近期顆粒物質力學研究認為,體系中顆粒相互接觸形成的網絡結構是外荷載傳遞路徑的物理基礎,可能就是土力學所指的骨架.同時還發現,較大的力通常沿著準直線的路徑傳遞,人們常把傳遞較大力、與該準直線路徑對應的若干顆粒組成的鏈狀結構,稱為強力鏈;弱力鏈則傳遞較小力.力鏈結構及其演變規律的描述是顆粒物質研究的核心之一.以單軸側限壓縮數值模擬為例,對比說明了土體顆粒骨架與力鏈結構的關系,明確提出強力鏈網絡決定顆粒體系的宏觀力學行為.

作 者： 孫其誠 辛海麗 劉建國 金峰   作者單位： 清華大學,水沙科學與水利水電工程國家重點實驗室,北京100084  刊 名： 巖土力學  ISTIC EI PKU 英文刊名： ROCK AND SOIL MECHANICS  年，卷(期)： 2009 30(z1)  分類號： O469 TU43  關鍵詞： 顆粒物質   有效應力   力鏈   土骨架  

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