考虑颗粒棱角影响的直剪试验的离散元模拟

为了研究颗粒棱角对颗粒材料力学行为的影响，建立了具有不同棱角度的对称多面体颗粒，采用了一种简单并适合任意颗粒形状的接触本构模型，对三维离散元开源程序yade进行了修改，研究了颗粒棱角度在模拟直剪试验中的影响以及接触力各向异性在剪切过程中的演化规律。研究结果表明，颗粒棱角度越小，颗粒间相互咬合自锁的作用越小，颗粒受剪更易转动，致使颗粒体系的剪切强度和剪胀性下降；竖向加载力越大，颗粒棱角度的影响越明显；法向接触力的各向异性在剪切过程中表现为先增后减最后趋向稳定的趋势；法向接触力的各向异性变化程度随颗粒棱角度的增大而增大。