近日,由我院翟利华、史海欧、袁泉等合著的英文学术论文《Deformation characterizations of granular material in 2D dense assembly subjected to shearing》被英国著名SCI学术期刊《Construction and Building Materials》录用并已于网络刊登,印刷版正在排期出版中。该期刊近两年的影响因子IF为3.169,位于中科院JCR分区表中的二区,主要收录国际上关于工程与材料、建筑环境、结构工程等领域内的高水平学术论文。
论文从实验的角度揭示了密实颗粒状材料试样的二维剪切变形特性。采用的二维剪切系统由CKC剪切系统改进而来,其中基于3D打印技术生产的二维剪切盒及体变量测设备由研究小组自主研发。同时用于试验的颗粒状材料也由高精度3D打印机生产制造,用以模拟土颗粒在剪切作用下的微细观运动和变形特性。
论文研究描述了颗粒试样的剪胀剪缩性质,并从颗粒间接触法向和排列取向的角度揭示了固有微细观结构的剪切演变规律。数据分析中采用三种方式描述“颗粒对”的微细观运动形态:接触变形、第4类旋转及刚体运动。得出的主要结论有:(1)微细观结构的各向异性在剪切过程中被进一步强化;(2)各运动形态在剪切的不同阶段对变形的影响机理不同;(3)接触变形的法向部分在小应变阶段控制了剪缩特性,而在大应变阶段却主导了剪胀特性;(4)刚体旋转主要导致试样的剪缩;(5)扭曲变形主要受刚体旋转影响,其次接触变形中的法向部分也有显著的作用;(6)接触变形的切向部分和第4类旋转对剪胀剪缩及扭曲性质影响较小。研究成果在一定程度上类比阐述了砂土剪切变形特性,并为离散元(Discrete Element Method)数值模拟方法中接触力学模型的改进及本构模型的构建等提供试验依据。
此次系我院首次发表高水平SCI学术论文,证明了我院不仅在实际生产中拥有领先优势,而且在解决科学问题的方面也有一定的潜力,并在一定程度上促进了全院科研的积极性。









