Compression and shear-wave velocities in discrete particle simulations of quartz granular packings: Improved Hertz-Mindlin contact model

介观物理学 粒状材料 机械 刚度 接触力 剪切(地质) 接触力学 材料科学 粒子(生态学) 质点速度 赫兹 地质学 经典力学 岩土工程 物理 复合材料 有限元法 海洋学 量子力学 热力学
作者
Carlos Antônio Cabral Santos,Vanessa Urdaneta,Xavier García,Ernesto Medina
出处
期刊:Geophysics [Society of Exploration Geophysicists]
卷期号:76 (5): E165-E174 被引量:13
标识
DOI:10.1190/geo2010-0376.1
摘要

The Hertz-Mindlin (HM) contact model has been a cornerstone for the development of several effective medium theories (EMTs) aimed at describing the mesoscopic and macroscopic mechanical behavior of granular materials like unconsolidated sands. In addition, this model is at the core of most of the discrete particle method designs used to numerically solve for the responses of these heterogeneous materials to external perturbations, like acoustic and stress-strain experiments. However, this model has shown shortcomings in the description of the shear response characterization of granular materials, partly due to the non-affine motions experienced by the grains. We have developed a correction of the model based on a detailed calibration of our acoustic numerical results with previous empirical data. Using a microscopic approach to the grain-grain contact surfaces, the nature of the corrections found appear to be related to the shear resistant asperities and the smaller scale of the grain-grain contact areas compared to the total area assumed by the HM model. An improved HM model characterized by a tangential stiffness weakening is based on these surface corrections. Using this observation an enhanced EMT theory emerges based not only on the tangential stiffness modification but also on the velocity-pressure dependence obtained during the calibration of our numerical model.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Jennie发布了新的文献求助10
刚刚
cyrong完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
浑天与完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
大模型应助estelle采纳,获得10
2秒前
田様应助win采纳,获得10
2秒前
酷酷学发布了新的文献求助10
3秒前
权志龙完成签到,获得积分10
4秒前
张迪发布了新的文献求助10
4秒前
SS完成签到 ,获得积分10
4秒前
vivien完成签到,获得积分10
4秒前
超级驼鹿发布了新的文献求助10
4秒前
希希发布了新的文献求助10
6秒前
缓慢如南应助aa采纳,获得10
6秒前
陈娜娜发布了新的文献求助10
6秒前
ricardo应助等你下课采纳,获得10
6秒前
ye发布了新的文献求助10
7秒前
辛勤的绮兰完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
scorpius发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
科研通AI6.1应助潘越采纳,获得10
8秒前
9秒前
研友_VZG7GZ应助nn采纳,获得10
9秒前
缥缈大雁发布了新的文献求助10
9秒前
蒋22完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
liwenxian发布了新的文献求助30
11秒前
Mercury完成签到,获得积分10
12秒前
鲤鱼大神发布了新的文献求助10
12秒前
ding应助yyy采纳,获得10
13秒前
jssssssss发布了新的文献求助10
13秒前
Orange应助孩子气采纳,获得10
13秒前
14秒前
无极微光应助要钱的房东采纳,获得20
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Research for Social Workers 1000
Mastering New Drug Applications: A Step-by-Step Guide (Mastering the FDA Approval Process Book 1) 800
The Social Psychology of Citizenship 600
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5911931
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6829115
关于积分的说明 15783578
捐赠科研通 5036777
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2711421
邀请新用户注册赠送积分活动 1661737
关于科研通互助平台的介绍 1603823