1. 引言 (Introduction)
- 背景：文章讨论了植被作为自然基础解决方案在构建更稳定斜坡和更有韧性的城市林业中的潜力，特别是在极端天气条件下。
- 研究目的：强调了理解土壤-根系力学相互作用的重要性，并指出了现有数值和分析模型在验证方面的局限性，提出了离心机建模技术作为一种有效的替代方法。
2. 离心机建模的基础和应用 (Fundaments and applications of centrifuge modelling of vegetated soils)
- 原理：介绍了离心机建模的基本原理，即通过增加模型的重力来重现原型的应力水平。
- 缩放律：讨论了保持小尺度模型与原型之间相似性的关键缩放律。
- 单重力与高重力物理建模：比较了在1g和Ng条件下物理建模的优缺点，特别是在模拟植被土壤的水力-力学行为方面。
3. 土壤建模方法 (Modelling soil)
- 粒径效应：探讨了在离心机模型中使用不同粒径土壤颗粒的影响。
- 土壤类型和模型准备：讨论了选择适当土壤材料和准备方法以确保模型的物理、力学和水力性质与现场土壤相当。
4. 根系建模方法 (Modelling roots)
- 根系形态建模：讨论了使用自然根系和根类比物来模拟根系形态的方法。
- 根系力学特性建模：分析了如何模拟根系的力学特性，包括抗拉强度和刚度。
- 土壤-根系界面摩擦建模：讨论了模拟土壤-根系界面摩擦的重要性和挑战。
- 模拟植物蒸腾引起的吸力：探讨了在离心机模型中模拟植物蒸腾引起的土壤吸力的方法。
5. 总结和未来研究展望 (Summary and outlook on future studies)
- 力学建模：提出了未来研究中需要解决的关键点，包括3D打印技术在制作复杂根类比物中的应用，以及对更大直径根系的实验数据需求。
- 水文建模：讨论了开发更真实的土壤吸力模拟系统的必要性，以及扩展可诱导的吸力值范围。
- 水力-力学建模：强调了开发同时具有力学和水力功能的单一根类比物的重要性。
- 其他应用：提出了离心机建模在其他涉及植被土壤的应用中的潜力，如挡土墙稳定性、基础设计和动态加载条件。
文章通过综合回顾离心机建模在植被土壤中的应用，提供了对现有知识和未来研究方向的深入分析。
参考文献
de Sousa, R. B. A., Leung, A. K., & Zhu, J. (2024). Centrifuge modelling of vegetated soils: A review. Ecological Engineering, 206, 107319. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2024.107319
