Capturing the random mechanical behavior of granular materials: A comprehensive stochastic discrete element method study

离散元法 要素(刑法) 粒状材料 统计物理学 材料科学 计算机科学 复合材料 机械 物理 政治学 法学
作者
Deyun Liu,Meng‐Ze Lyu
出处
期刊:Geotechnique [ICE Publishing]
卷期号:: 1-14 被引量:7
标识
DOI:10.1680/jgeot.23.00467
摘要

This research pioneers a stochastic discrete-element method (DEM) by integrating the probability density evolution method (PDEM), offering a novel approach to connect particle-scale property uncertainties, specifically inter-particle friction coefficient (μ) and particle shear modulus (G p ), with macro-scale soil behaviour. Through 1100 DEM simulations, this study reveals that, for uniform particle size distribution, the uncertainty in μ substantially affects large-strain soil behaviour, with its effect being associated with packing density and soil state. The uncertainty effect of μ remains pronounced at the critical state, while the packing density effect diminishes. Stress distribution appears insensitive to uncertainty of μ, rather suggesting a predominant influence of particle size distributions. In contrast, the uncertainty effect of μ becomes negligible on small-strain behaviour, demonstrating a limited effect on small-strain stiffness. Uncertainty in G p presents limited effects on large-strain behaviour, including stress ratios and dilatancy. At small strains, G p shows a significant impact on stiffness, diverging from minimal influence identified for μ. This study presents a framework that integrates experimental techniques to study particle-scale uncertainty propagation, enhancing predictions of macro-scale soil behaviour. This approach could be beneficial for precise multi-scale simulations, incorporating particle-level uncertainties in engineering-scale models, thereby improving geotechnical practice predictability.

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
jinyining发布了新的文献求助50
1秒前
Ferdinand_Foch完成签到,获得积分10
2秒前
longsiping完成签到,获得积分20
4秒前
zjj发布了新的文献求助20
4秒前
v0id的应助被义气的思松采纳,获得10
4秒前
路星辞完成签到 ,获得积分10
4秒前
Carl发布了新的文献求助10
4秒前
ssz完成签到 ,获得积分10
4秒前
zhuxf完成签到,获得积分10
5秒前
kelaier发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6.2的应助被分茂采纳,获得50
5秒前
molihuakai的应助被坦率白萱采纳,获得10
5秒前
罗雨绮发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
科研通AI6.4的应助被XKY采纳,获得10
6秒前
上官若男的应助被良月三十采纳,获得10
6秒前
所所的应助被良月三十采纳,获得10
6秒前
Owen的应助被良月三十采纳,获得10
7秒前
可爱的函函的应助被良月三十采纳,获得10
7秒前
乐乐的应助被良月三十采纳,获得10
7秒前
FashionBoy的应助被zyl采纳,获得10
7秒前
Tongtong完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
传奇3的应助被良月三十采纳,获得10
7秒前
polarisla发布了新的文献求助10
8秒前
baiy完成签到 ,获得积分10
8秒前
Ferry完成签到,获得积分10
8秒前
1111发布了新的文献求助10
10秒前
和谐皮卡丘完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
11秒前
snafill完成签到,获得积分10
12秒前
仁爱的从雪完成签到,获得积分10
15秒前
果冻发布了新的文献求助10
15秒前
汉堡包的应助被哭泣绝音采纳,获得10
16秒前
16秒前
yy发布了新的文献求助50
17秒前
17秒前
Janus发布了新的文献求助10
17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
The Roman Family in Italy: Status, Sentiment, Space 2000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Recombinant human Type III collagen with native-like assembly and real biomaterial performance 1000
CLSI VET01S Ed7 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals 1000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7871051
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9387812
关于积分的说明 20765461
捐赠科研通 7472389
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3350836
关于科研通互助平台的介绍 2491792
邀请新用户注册赠送积分活动 2377667