孫其誠 金 峰
摘要顆粒物質力學的研究剛剛起步,目前很多方面還不完善,文章作者認為,該學科是應用性很強的基礎學科,因此提出了從實際應用中去發(fā)現(xiàn)科學問題,進而促進顆粒物質力學基礎理論發(fā)展的研究思路,并以土力學為例做了說明,土是巖石經(jīng)風化作用,由重力、流水和風力等搬運和沉積而成的產(chǎn)物,是密集顆粒物質體系之一,土粒是構成土體骨架、傳遞載荷的基本單元,與顆粒間復雜分布的孔隙水、氣體共同決定了土體的非線性本構關系、剪脹(剪縮)和應力路徑相關等復雜特征,以研究密集分布顆粒體系的顆粒物質力學在近20年內(nèi)得到充分發(fā)展,它側重現(xiàn)象的機理分析和實驗的精細檢測,為土力學的基礎研究提供了重要啟示,基于文章作者多年土力學和顆粒物質力學的研究經(jīng)驗,提出了土體具有多尺度結構的觀點:除微觀的單顆粒尺度和宏觀土體尺度外,細觀尺度的力鏈是顆粒接觸力傳遞的路徑,是存在于土體內(nèi)的相對穩(wěn)定的結構體,建立了初步的理論研究框架,提出了力鏈網(wǎng)絡的復雜動力學響應決定土體復雜本構關系的基本設想,下一階段將從理論分析、物理試驗和基于自主開發(fā)的顆粒離散元模擬3個方面進行研究,逐漸充實土力學多尺度理論體系,以期取得突破,
關鍵詞顆粒物質,多尺度,力鏈,接觸理論,液-固耦合