在土木工程、材料科学和地球科学中,材料的宏观力学性能常常是由其微观结构和性质决定的。赵国彦、戴兵、马驰的研究文章分析了平行黏结模型细观参数的变化如何影响材料的宏观力学特性,如弹性模量泊松比抗压强度

研究首先通过理论分析提出了细观参数与宏观特性的定性关系,然后利用PFC2D数值模拟软件进行定量分析,得到了更为精确的模型。这项研究深入探讨了材料力学特性的内部机制,并为如何通过调整微观参数来优化材料宏观特性提供了科学依据。具体影响规律包括:

  1. 宏观弹性模量主要受到颗粒接触杨氏模量和颗粒黏结杨氏模量的影响,二者与宏观弹性模量呈线性关系。微观参数对宏观弹性模量的影响则呈对数关系

  2. 泊松比主要由颗粒的刚度决定,并呈对数关系,受颗粒尺寸影响较小。

  3. 抗压强度主要由颗粒黏结应力比决定,当比值在0到2之间时,主要受剪切应力影响;当比值大于等于2时,则主要受正应力影响。颗粒摩擦因数对抗压强度的影响有限。