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非局所弾粘塑性構成式による粘土のせん断帯解析と内部構造変化

使用非局部弹粘塑性本构方程进行剪切带分析和粘土内部结构变化

基本信息

批准号：
11750439
负责人：
沢田和秀
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

粘性土の大変形時、特に破壊時近傍の状態を正確にシミュレートすることを目的とし、特に粘性土内部の間隙水の動き・体積ひずみ及びせん断ひずみの変化について詳しく検討した。また、岐阜大学保有の走査型電子顕微鏡により、せん断帯及びせん断帯付近の内部構造変化を確認し、数値解析により得られたせん断帯及びせん断帯付近の応力・ひずみ状態と照合することを試みた。二つの非局所理論(コセラ連続体理論と勾配依存理論)を数値解析に適用した場合、平面ひずみ条件下においてメッシュサイズ依存性が現れる変形解析において、粘土供試体内部の種々の変形状態(せん断ひずみ・偶応力・間隙水圧の分布等)を把握することにより、メッシュサイズ依存性を回避できることを確認した。また、勾配依存理論については、粘塑性体積ひずみの二階空間勾配項を弾粘塑性構成式に加え、勾配項にかかる係数を変化させることにより、粘塑性体積ひずみをコントロールし、その結果、変形の集中の度合いを制御できる(せん断帯の幅がゼロにならない)ことを確認した。これら二つの数値解析において共通する、材料の持つ特性長さ(例えば粘土粒子の粒径)が、粘土の局所的変形(せん断帯)にどのように関係するかについて詳しく検討するために、走査型電子顕微鏡を改良し、粘土の変形時のせん断帯およびせん断帯付近を観察した。せん断帯近傍では、粘土粒子がある一定の基準をもって変形していることが観察できた。その一方、せん断変形による粘土粒子の乱れの影響がどの程度の範囲までおよぶかまでは詳細に把握できなかった。この点については、今後の課題として問題が残された。

The state of clay soil in the vicinity of large deformation and special deformation is discussed in detail in the following aspects: the purpose, the movement, the volume and the interruption of the internal space of clay soil The internal structure of the walk-through electronic microscope maintained by Gifu University was confirmed and analyzed. Two kinds of non-local theory (such as the theory of coupling and the theory of coupling dependence) are applied to the numerical analysis of the case, the analysis of the shape of the dependence of the surface under the condition of plane, and the determination of the shape of the species inside the clay sample (such as the distribution of the coupling force and the interstitial water pressure). In the theory of coordination dependence, the viscoplastic volume is determined by the second-order spatial coordination term, the viscoplastic composition formula is added, the coordination term is changed, the viscoplastic volume is determined by the result, and the concentration degree of the shape is determined. This paper discusses the common analysis of the two values, the characteristics of the material (e.g., particle size of clay particles), the shape of clay particles, the relationship between them, the improvement of the tracking electron microscope, and the observation of the shape of clay particles. The clay particles are separated from each other by a certain amount of time. The influence of clay particles on one side and on the other side is controlled in detail. This is the point, the future, the problem.