凹土棒石的物理力学性质实验及数值模拟研究

摘要

针对凹土棒石前期处理环节中的破碎机粘刀和刀具损耗严重等问题,开展一系列的室内实验对凹土棒石的力学性质进行研究.首先由力学实验得到:随着含水率的增加,凹土的单轴抗压强度逐渐降低;三轴试验测得凹土弹性模量为0.98 GPa,黏聚力为2.40 MPa.进而开展离散元数值模拟实验,标定不同含水率下模型的细观力学参数并与室内实验结果进行对比验证,深入分析不同含水率下凹土的宏细观力学特性.结果表明:随着含水率的增大,试样内部的有效配位数在减小;含水率越大的试样加载结束后孔隙率增加的程度越大,孔隙率的增大将导致宏观力学性质的衰减.所得结果有利于优化凹土棒石在不同含水率下的工业处理流程.