本文選題：顆粒介質 + 熱力學��； 參考：《力學學報》2016年01期

【摘要】：顆粒介質由大量離散的顆粒聚集而成,因而與傳統(tǒng)固體和流體不同,運動過程中的顆粒介質中可能同時存在多種流態(tài)及其相互間復雜的轉換過程.顆粒介質彈性失穩(wěn)機理、不可恢復應變量化是研究顆粒介質固態(tài)和流態(tài)及固-流態(tài)轉變的關鍵.在前期建立的雙顆粒溫度熱力學(two-granular-temperature,TGT)理論基礎上,確定了顆粒介質的彈性穩(wěn)定性條件,建立了不可恢復應變流動法則,搭建了描述顆粒固態(tài)-液態(tài)及其相互轉化的簡單模型.顆粒堆積體坍塌過程是典型的顆粒介質固態(tài)和流態(tài)及其轉變過程,因此本文首先開展了25 167個陶顆粒堆積體坍塌過程的實驗研究,并使用基于TGT理論的物質點方法和離散元方法對物理實驗進行了模擬.結果表明,模型數(shù)值結果與物理實驗在顆粒堆坍塌過程中的形態(tài)、速度分布等細節(jié)上吻合很好,同時也發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)階段所使用的物質點方法和TGT理論的不足.初步說明TGT理論可以實現(xiàn)顆粒介質固態(tài)和流態(tài),以及狀態(tài)轉變的描述.
[Abstract]:Particle media is composed of a large number of discrete particles, so different from the traditional solid and fluid, there may be a variety of flow states and their complex transformation processes in the moving granular media at the same time. The mechanism of elastic instability of granular media and the quantization of unrecoverable strain are the key to the study of solid-state and fluid-state and solid-flow transition of granular media. Based on the two-particle thermodynamics two-granular-temperatureTGTtheory, the elastic stability conditions of granular media are determined, the unrecoverable strain flow rule is established, and a simple model describing solid-liquid particles and their mutual transformation is established. The collapse process of granular deposits is a typical solid state and flow state of granular media and its transformation process. Therefore, the experimental study on the collapse process of 25167 ceramic aggregates has been carried out in this paper. The material point method and discrete element method based on TGT theory are used to simulate the physical experiment. The results show that the numerical results of the model are in good agreement with the physical experiments in the details of the shape and velocity distribution in the process of particle collapse. At the same time, the deficiencies of the material point method and the TGT theory used at the present stage are also found. It is shown that TGT theory can be used to describe the solid state, flow state and state transition of granular media.
【作者單位】： 清華大學水沙科學與水利水電工程國家重點實驗室;中國科學院水利部成都山地災害與環(huán)境研究所;
【基金】：國家自然科學基金項目(11272048,51239006) 歐盟Marie Curie國際項目(IRSES-294976) 美國全球創(chuàng)新計劃(Global Innovation Initiative) 清華大學自主科研計劃資助
【分類號】：O347.7

【共引文獻】

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本文編號：1902565