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Influence of particle shape on the microstructure evolution and the mechanical properties of granular materials - 07/05/18

Doi : 10.1016/j.crme.2018.03.006 
Jianqiu Tian a, Enlong Liu a, b, , Lian Jiang a, Xiaoqiong Jiang a, Yi Sun a, Ran Xu c
a State Key Laboratory of Hydraulics and Mountain River Engineering College of Water Resource & Hydropower, Sichuan University, Chengdu 610065, China 
b Northwest Institute of Eco-Environment and Resources, State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou, Gansu 730000, China 
c Institution of Disaster Management and Reconstruction, Sichuan University, Chengdu 610207, China 

Corresponding author at: Northwest Institute of Eco-Environment and Resources, State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou, Gansu 730000, China.Northwest Institute of Eco-Environment and ResourcesState Key Laboratory of Frozen Soil EngineeringChinese Academy of SciencesLanzhouGansu730000China

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Abstract

In order to study the influence of particle shape on the microstructure evolution and the mechanical properties of granular materials, a two-dimensional DEM analysis of samples with three particle shapes, including circular particles, triangular particles, and elongated particles, is proposed here to simulate the direct shear tests of coarse-grained soils. For the numerical test results, analyses are conducted in terms of particle rotations, fabric evolution, and average path length evolution. A modified Rowe's stress–dilatancy equation is also proposed and successfully fitted onto simulation data.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Particle shape, Direct shear simulation, Particle rotation, Fabric evolution, Average path length, Rowe's stress–dilatancy


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Vol 346 - N° 6

P. 460-476 - juin 2018 Retour au numéro
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