1. 引言 (Introduction)
- 背景：文章讨论了在三轴试验中评估颗粒材料的力学行为时，保证代表性元素体积（REV）样本的重要性。这涉及到样本尺寸和样本中最粗颗粒（dmax）的限制。
- 研究目的：研究样本直径与最大颗粒直径之比（a）和颗粒大小分布（PSD）对REV的影响，以及这些因素如何被国际标准所忽视。
2. 数值程序 (Numerical procedures)
- 模拟方法：使用接触动力学（CD）方法，这是一种非光滑的离散元方法（DEM），用于模拟颗粒间的摩擦接触相互作用。
- 样本生成：通过随机放置颗粒到盒子中，生成具有控制属性的样本，并进行等轴压缩以模拟真正的三轴试验。
- 试验设置：样本经过等轴压缩后，进行三轴剪切试验，研究了不同a值和颗粒大小比（Rd）下的力学行为。
3. 宏观力学行为 (Mechanical behavior at the macroscopic scale)
- 宏观响应：通过剪切应力比（q/p）和空隙比（e）来描述颗粒介质在剪切下的宏观响应。
- 实验结果：分析了不同a值和Rd值下样本的剪切应力和空隙比的变化，以及它们如何影响颗粒材料的临界状态行为。
4. 基于承载颗粒的REV定义的替代视角 (An alternative view to REV definition considering force bearing particles)
- 颗粒连接性：分析了颗粒连接性的变化，区分了参与力传递的“参与颗粒”和不参与的“浮动颗粒”。
- 协调数：研究了参与颗粒的平均协调数（Z），发现它与样本的a值和Rd值有关。
5. 新尺度策略的微观相关性 (Microscopic relevance of new scaling strategy)
- 微观结构：探讨了微观结构的张量表示，包括接触方向各向异性、分支长度各向异性、法向力和切向力各向异性。
- 力和结构各向异性：分析了这些各向异性参数如何与颗粒参与力传递的数量（N p）相关，并如何影响宏观剪切强度。
6. 结论 (Conclusion)
- 研究结果：通过三维离散元方法研究了样本尺寸比例和颗粒分级对颗粒材料在临界状态下的力学行为的影响。
- REV条件：发现样本的临界状态剪切强度、空隙比和协调数在达到一定a值后与样本尺寸比例无关，表明已经达到REV条件。
- 颗粒参与度：基于参与力传递的颗粒数量（N p），提出了一个新的REV定义框架，指出当N p达到约3000时，可以系统地定义REV。
- 建议：文章建议重新审视一些广泛使用的国际测试标准中关于颗粒土壤样本REV的建议，并需要进一步的研究和实验数据来证实本研究的结论。
