胶结颗粒接触力学特性测试装置研制

›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (1): 309-315.

胶结颗粒接触力学特性测试装置研制

蒋明镜^{1, 2}，孙渝刚^{1, 2}，李立青 ^{1, 2}

1. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092；2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092

收稿日期:2010-03-30 出版日期:2011-01-10 发布日期:2011-01-19
作者简介:蒋明镜，男，1965年生，博士，教授，博士生导师，主要从事太空土、深海能源土、天然结构性黏土、砂土、非饱和土宏观微观试验、本构模型和数值分析研究以及土体渐进破坏分析。
基金资助:
国家杰出青年科学基金（No. 51025932）；国家自然科学基金（No. 10972158）。

Development of experimental apparatus for contact behaviour of bonded granules

JIANG Ming-jing ^{1, 2}，SUN Yu-gang ^{1, 2}，LI Li-qing ^{1, 2}

1. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. Key Laboratory of Geotechnical and Underground Engineering of Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 200092, China

Received:2010-03-30 Online:2011-01-10 Published:2011-01-19

摘要/Abstract

摘要：

为验证天然结构性砂土离散元模拟中接触模型及其参数的合理性，设计了一套用于理想胶结颗粒成型及实现不同加载条件下接触力学特性测试装置。通过胶结颗粒成型装置在两大小相同的铝棒间形成具有特定几何尺寸的胶结物，随后，采用一系列辅助加载装置实现简单及复杂加载条件下胶结颗粒接触力学特性的测试。试验结果表明：该装置可用于胶结颗粒在不同加载条件下接触力学特性的测试，实测胶结颗粒接触力学响应与天然砂土离散元中接触模型基本相符，且其抗剪和抗扭强度均随着法向压力的增大而增大，在三维应力空间中胶结颗粒强度包线呈椭圆抛物面状。

关键词: 胶结颗粒, 接触力学特性, 复杂加载条件, 试验装置

Abstract:

An apparatus for specimen preparation and test on contact behaviour of idealized bonded granules is designed, which can be applied into the verification of contact model and parameter rationality for natural structured sand in the discrete element method (DEM). By using the specimen preparation devices, two aluminum rods with the same size are glued together by adhesive in a pre-defined mode. By using the auxiliary loading devices, the mechanical behaviours of contact between the bonded rods are obtained under simple and complicated conditions. The results show that the apparatus can be used effectively in test on contact behaviour of the bonded rods. The mechanical behaviours of contact between bonded rods agree well with the bonded materials contact model implemented by the discrete element method. The peak shear and rotational strength of the bonds increase with the increasing of normal force. The strength envelope in the normal-torsion-shear stress space is an elliptic paraboloid shell.

Key words: bonded granules, contact behaviour, complex loading condition, experimental apparatus

中图分类号:

TU 443

蒋明镜，孙渝刚，李立青. 胶结颗粒接触力学特性测试装置研制[J]. , 2011, 32(1): 309-315.

JIANG Ming-jing，SUN Yu-gang，LI Li-qing. Development of experimental apparatus for contact behaviour of bonded granules[J]. , 2011, 32(1): 309-315.

参考文献

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed

本文评价

推荐阅读 10

[1]	刘小文，常立君，胡小荣. 非饱和红土基质吸力与含水率及密度关系试验研究[J]. , 2009, 30(11): 3302 -3306 .
[2]	王观石，李长洪，陈保君，李世海. 应力波在非线性结构面介质中的传播规律[J]. , 2009, 30(12): 3747 -3752 .
[3]	王朝阳，许强，倪万魁. 原状黄土CT试验中应力-应变关系的研究[J]. , 2010, 31(2): 387 -391 .
[4]	邓琴，郭明伟，李春光，葛修润. 基于边界元法的边坡矢量和稳定分析[J]. , 2010, 31(6): 1971 -1976 .
[5]	万少石，年廷凯，蒋景彩，栾茂田. 边坡稳定强度折减有限元分析中的若干问题讨论[J]. , 2010, 31(7): 2283 -2288 .
[6]	闫铁，李玮，毕雪亮. 基于分形方法的多孔介质有效应力模型研究[J]. , 2010, 31(8): 2625 -2629 .
[7]	赵尚毅，郑颖人，李安洪，邱文平，唐晓松，徐俊. 多排埋入式抗滑桩在武隆县政府滑坡中的应用[J]. , 2009, 30(S1): 160 -164 .
[8]	魏厚振，颜荣涛，韦昌富，吴二林，陈盼，田慧会. 含天然气水合物沉积物相平衡问题研究综述[J]. , 2011, 32(8): 2287 -2294 .
[9]	赵跃堂，林家炜，石磊. 冲击荷载作用下层裂问题研究[J]. , 2011, 32(S2): 122 -126 .
[10]	王国粹，杨敏. 砂土中水平受荷桩非线性分析[J]. , 2011, 32(S2): 261 -267 .