土的本构模型是有很长历史的,是公认很难的课题,可以追溯到Reynolds, Coulomb,Hertz。基于连续介质的本构在七八十年代活跃的很厉害。
大家都想把各种土,把土的不同特性,都用有一个完美本构表述出来,从而以此象征和代表土力学学科。剑桥模型迎接了这个挑战,风行了几十年,尽管剑桥模型初衷是粘土,但是被拓宽到了砂土,剑桥大学教授Bolton在开会讨论经常说一句话:clay和sand本质没有区别。但是剑桥模型假设(如有一个理想压缩线,弹性墙)已经受到质疑,其实还有其他问题等等,剑桥模型还需要完善。国内没几个大学有三轴仪,能在本构上做文章的大多只是在数学变换上的巧妙运用。
离散单元利用颗粒子作为单元,模拟土颗粒之间的微观相互作用,选取代表特征性单元来模拟和仿真土的物理实验,从而研究宏观本构关系,具有一定的研究前景。然而用离散元来模拟土的本构关系的,国内很少。