A coupled FEM-DEM study on mechanical behaviors of granular soils considering particle breakage

破损 岩土工程 地质力学 有限元法 离散元法 粒子(生态学) 覆岩压力 粒状材料 材料科学 本构方程 机械 地质学 结构工程 工程类 复合材料 物理 海洋学
作者
Yu Wang,Jiayan Nie,Shiwei Zhao,Hao Wang
出处
期刊:Computers and Geotechnics [Elsevier]
卷期号:160: 105529-105529 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.compgeo.2023.105529
摘要

Particle breakage often occurs in the fields of geological, geotechnical and hydraulic engineering like rock avalanche, landslides and high earth-rock dam, which affects the design and countermeasures of relevant engineering structures. Investigation of particle breakage’s effect on mechanical behaviors of granular soils has always been the hotspot within the community of particulate materials. In this study, a coupled finite element method (FEM) and discrete element method (DEM) modeling has been developed to tackle boundary value problems (BVPs) related with particle breakage. In the method, the particle breakage simulation is implemented in DEM through the conventional bonded particle modeling (BPM), while the stress–strain characteristics of representative volume element (RVE) captured by DEM is directly transmitted into the FEM solver to avoid the complicated and phenomenological constitutive equations incorporating into particle breakage. As an illustration, we apply the proposed multiscale modeling to investigating mechanical behaviors of quartz sands subjected to particle breakage through the high confining pressure biaxial compression simulation. And effects of particle strength, particle shape and confining pressure on particle breakage characteristics and further mechanical behaviors of quartz sands are also discussed accompanied with the underlying micromechanisms. Results demonstrate that the coupled FEM-DEM modeling can be able to deal with the complex geomechanics problems involving particle breakage.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
yznfly应助一只奇怪的鸟采纳,获得30
刚刚
1秒前
万能图书馆应助白纸采纳,获得10
3秒前
科研小白发布了新的文献求助10
6秒前
深情安青应助lh采纳,获得10
7秒前
彭于晏应助chj采纳,获得10
7秒前
虚心蜗牛完成签到 ,获得积分10
8秒前
Ava应助热情的依秋采纳,获得10
9秒前
似乎一场梦完成签到 ,获得积分10
9秒前
星辰大海应助专注的曼寒采纳,获得10
9秒前
11秒前
拉长的秋白完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
小俊完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
英姑应助Fighter采纳,获得10
14秒前
14秒前
奥黛丽赫本完成签到,获得积分10
16秒前
chj发布了新的文献求助10
19秒前
Fighter完成签到,获得积分10
19秒前
最佳损友完成签到,获得积分0
20秒前
白纸发布了新的文献求助10
20秒前
药小隐发布了新的文献求助10
22秒前
拉长的真发布了新的文献求助10
23秒前
小章子冰箱完成签到,获得积分10
26秒前
半颗橙子完成签到 ,获得积分10
26秒前
白纸完成签到,获得积分20
28秒前
29秒前
31秒前
鹏程应助药小隐采纳,获得10
32秒前
希望天下0贩的0应助Violet采纳,获得10
37秒前
苏苏完成签到,获得积分10
38秒前
李爱国应助淡淡从安采纳,获得10
39秒前
郑绒绒完成签到 ,获得积分10
41秒前
H里波特完成签到,获得积分10
42秒前
45秒前
小蘑菇应助拉长的真采纳,获得10
48秒前
Owen应助苏苏采纳,获得10
49秒前
清风拂山岗完成签到,获得积分10
49秒前
49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
Les Mantodea de guyane 2500
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 600
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Using a Non-Equivalent Control Group Design in Educational Research 200
Public Health, Personal Health and Pills: Drug Entanglements and Pharmaceuticalised Governance 200
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 5868286
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6440170
关于积分的说明 15658070
捐赠科研通 4983705
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2687600
邀请新用户注册赠送积分活动 1630250
关于科研通互助平台的介绍 1588363