Effect of grain size distribution on the shear band thickness evolution in sand

剪切带 材料科学 粒度分布 分形 剪切(地质) 残余物 粒度 粒状材料 复合材料 矿物学 岩土工程 光学 地质学 粒径 数学 物理 古生物学 数学分析 算法
作者
Hadrien Rattez,Shi Yao-zhong,Alexandre Sac-Morane,T. Klaeylé,Bolesław Mielniczuk,Manolis Veveakis
出处
期刊:Geotechnique [ICE Publishing]
卷期号:72 (4): 350-363 被引量:26
标识
DOI:10.1680/jgeot.20.p.120
摘要

Triaxial experiments were conducted on granular materials presenting uniform, graded and fractal particle distributions in order to investigate how the broadness of the distribution affects the phenomenon of strain localisation. The shear band thickness evolution is assessed by digital image correlation (DIC) using three cameras placed at different angles around a transparent triaxial cell. From the field of deformation, Gaussian distributions have made it possible to fit the data satisfactorily and determine the shear band width evolution. The latter exhibits a rapid decrease in the softening regime until a residual value is reached in all cases. In the conditions of the experiments, it is shown that the residual shear band thickness scales with the mean grain size and the ratio between the two increases with the broadness of the distribution. Samples with uniform distribution exhibit an average residual thickness of ∼ 10D 50 , samples with graded distribution exhibit an average residual thickness of ∼ 12·5D 50 and samples with fractal distribution exhibit an average residual thickness of ∼ 17D 50 .
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