Calibration of constitutive models for granular materials using data from biaxial experiments

Abstract

The predictive capability of a class of rate-type constitutive equations for describing the behaviour of frictional dilatant materials is tested in plane strain compression experiments. The examination is restricted on shear band bifurcation states, where small deviations of the deformations from rectilinear extensions can be assumed. For predicting correctly both the state of bifurcation and the shear band inclination, the incipient shear modulus parallel to the geometric axis has to be estimated as the modified secant modulus. In addition a second hardening modulus, related to incipient contraction during the process of shear band formation, must be considered. On teste la possibilité de prevoir le comportement de matériaux possédant frottement et dilatance à partir de quelques lois rhéologiques du type rate. On se limite au cas d'un état de bifurcation avec bandes de cisaillement, où l'on peut supposer que les déviations par rapport à l'extension rectilinéaire sont petites. Pour prévoir correctement l'état de bifurcation et l'inclinaison de la bande de cisaillement on doit evaluer le module initial de cisaillement parallélement á l'axe géométrique par le module sécant modifié, et en doit introduire aussi un deuxième module decrivant la contractance initiale.