透明砂土三轴试验的颗粒流模拟

摘要

采用散体介质的颗粒流方法建立了透明砂土和标准砂土的三轴试验数值模型。利用PFC3D软件进行大量数值试验、调整参数等，并将模拟结果与这2种材料的室内土工试验结果对比，以试样应力一应变的数值模拟曲线和土工试验结果曲线吻合程度作为PFC3D参数选取的标准。所得到的数值模型基本再现了砂土三轴试验。研究了不同围压、不同相对密度对两种试样物理力学性质的影响，对比分析了透明砂土和标准砂的应力一应变关系的特征。并探讨了围压、相对密度对模型中颗粒位移和颗粒间接触力的影响。结果表明：透明砂土在一定的条件下可以取代自然砂土用于室内实验研究，采用PFC3D程序模拟透明砂土的基本力学行为是可行的，这一结果为今后透明砂土的数值模拟实验提供一定的思路和依据。