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
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
雾蒽完成签到,获得积分10
刚刚
00发布了新的文献求助30
1秒前
00完成签到 ,获得积分10
1秒前
猫猫叽丫丫完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
roclie应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
打工肥仔应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
秋雪瑶应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
阿喵完成签到,获得积分10
3秒前
邵翎365完成签到,获得积分10
4秒前
Tsang完成签到 ,获得积分10
4秒前
撑撑的烤红薯完成签到 ,获得积分10
4秒前
6秒前
Mia发布了新的文献求助10
9秒前
飞快的半芹完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
dada完成签到,获得积分10
11秒前
苗老九发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
14秒前
14秒前
claire完成签到,获得积分20
16秒前
古早的风遥不可及啊完成签到 ,获得积分10
16秒前
myc发布了新的文献求助10
17秒前
真真正正完成签到,获得积分20
18秒前
laser13完成签到,获得积分10
19秒前
zpctx发布了新的文献求助10
20秒前
范玉平完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
科目三应助NINI采纳,获得10
20秒前
迷路芝麻完成签到,获得积分10
21秒前
苗老九完成签到,获得积分10
22秒前
牛奶开水完成签到 ,获得积分10
22秒前
gy79210完成签到,获得积分10
23秒前
下载完成签到,获得积分10
24秒前
过于傻逼完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
Un calendrier babylonien des travaux, des signes et des mois: Séries iqqur îpuš 1036
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 400
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2546403
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2175763
关于积分的说明 5600686
捐赠科研通 1896548
什么是DOI,文献DOI怎么找? 946341
版权声明 565379
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 503569