不同接觸模型下剪切顆粒體系強(qiáng)度和聲速的離散元模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-01-10 22:42
顆粒體系在受壓剪切過程中強(qiáng)度的變化以及聲波通過其中產(chǎn)生的擾動(dòng)都會(huì)造成體系的失穩(wěn),此類固-液相變過程與斷層泥被擠壓,剪切,失穩(wěn)觸發(fā)地震類似。準(zhǔn)靜態(tài)顆粒體系剪切強(qiáng)度的變化及聲傳播性質(zhì)的研究對(duì)于理解地震、雪崩的形成有重要的意義,本文用離散元方法研究不同接觸模型下剪切曲線性質(zhì)以及聲速在剪切過程中的變化,為從顆粒物質(zhì)性質(zhì)的角度理解地震、雪崩提供參考。不同接觸模型對(duì)剪切曲線影響顯著,本文重點(diǎn)討論的是顆粒間的滾動(dòng)阻力模型,因?yàn)橐环矫娣ㄏ、切向接觸模型相對(duì)成熟,另一方面常用的滾動(dòng)阻力模型不但多而且彼此間有矛盾之處,如何正確引入滾動(dòng)阻力是一個(gè)懸而未決的問題。本論文將一種圓形滾動(dòng)阻力模型推廣到非圓形顆粒體系,與國(guó)內(nèi)外常用的五種滾動(dòng)阻力模型作對(duì)比,從率無關(guān)和客觀性的角度甄別出正確的一種滾動(dòng)阻力模型。這種滾動(dòng)阻力模型給出的滾動(dòng)速度滿足客觀性,不同剪切速度的剪切、剪脹曲線是重合的,即滿足率無關(guān),不同正應(yīng)力、摩擦系數(shù)下的模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)相符,對(duì)常用的四種法向、切向接觸模型也是適用的。在正確的接觸模型下模擬了聲波在球形剪切顆粒體系中的傳播,不僅很好的獲取了橫、縱波波形,而且還計(jì)算得到了聲波在顆粒體系中傳播速度和位移的...
【文章來源】:貴州大學(xué)貴州省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:50 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
黏彈滯回模型9
正比于顆粒間法向力和角速度或切向相對(duì)速度的力矩來這些不同的滾動(dòng)阻力模型的提出都有一定的理論依據(jù)和用來研究不同的體系都有一定的合理性,但不同文獻(xiàn)對(duì)盾的,如對(duì)于球形或圓形顆粒間的滾動(dòng)速度文獻(xiàn)[35 ), 而 文 獻(xiàn)[36]中 顆 粒 間 的 滾 動(dòng) 速 度 用 了.5( ) ( +)( 為接觸點(diǎn)法向單位矢量, 、 ( + )為約化半徑, 為相對(duì)平動(dòng)速度的切向分量多了和相對(duì)平動(dòng)速度有關(guān)的項(xiàng)。動(dòng)阻力模型引入的前提是要有正確的滾動(dòng)速度,文獻(xiàn)符合客觀性,且用于模擬滾動(dòng)阻力是滿足率無關(guān)的,是文獻(xiàn)[35]給出的只是球形或圓形顆粒間的滾動(dòng)速度,非滾動(dòng)速度雖然[36]中給出了但卻是不恰當(dāng)?shù),所以根?jù)滾動(dòng)速度來確定滾動(dòng)力矩的離散元模型很少有人涉及。
六種形狀得非圓形顆粒=0.75=0.85=0.95
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玻璃-橡膠混合顆粒的力學(xué)響應(yīng)研究[J]. 陳瓊,王青花,趙闖,張祺,厚美瑛. 物理學(xué)報(bào). 2015(15)
[2]直剪顆粒體系聲波探測(cè)[J]. 張祺,李寅閶,劉銳,蔣亦民,厚美瑛. 物理學(xué)報(bào). 2012(23)
[3]以顆粒物理原理認(rèn)識(shí)地震——地震成因、地震前兆和地震預(yù)測(cè)[J]. 陸坤權(quán),厚美瑛,姜澤輝,王強(qiáng),孫剛,劉寄星. 物理學(xué)報(bào). 2012(11)
[4]顆粒物質(zhì)(下)[J]. 陸坤權(quán),劉寄星. 物理. 2004(10)
[5]顆粒物質(zhì)(上)[J]. 陸坤權(quán),劉寄星. 物理. 2004(09)
本文編號(hào):2969551
【文章來源】:貴州大學(xué)貴州省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:50 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
黏彈滯回模型9
正比于顆粒間法向力和角速度或切向相對(duì)速度的力矩來這些不同的滾動(dòng)阻力模型的提出都有一定的理論依據(jù)和用來研究不同的體系都有一定的合理性,但不同文獻(xiàn)對(duì)盾的,如對(duì)于球形或圓形顆粒間的滾動(dòng)速度文獻(xiàn)[35 ), 而 文 獻(xiàn)[36]中 顆 粒 間 的 滾 動(dòng) 速 度 用 了.5( ) ( +)( 為接觸點(diǎn)法向單位矢量, 、 ( + )為約化半徑, 為相對(duì)平動(dòng)速度的切向分量多了和相對(duì)平動(dòng)速度有關(guān)的項(xiàng)。動(dòng)阻力模型引入的前提是要有正確的滾動(dòng)速度,文獻(xiàn)符合客觀性,且用于模擬滾動(dòng)阻力是滿足率無關(guān)的,是文獻(xiàn)[35]給出的只是球形或圓形顆粒間的滾動(dòng)速度,非滾動(dòng)速度雖然[36]中給出了但卻是不恰當(dāng)?shù),所以根?jù)滾動(dòng)速度來確定滾動(dòng)力矩的離散元模型很少有人涉及。
六種形狀得非圓形顆粒=0.75=0.85=0.95
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玻璃-橡膠混合顆粒的力學(xué)響應(yīng)研究[J]. 陳瓊,王青花,趙闖,張祺,厚美瑛. 物理學(xué)報(bào). 2015(15)
[2]直剪顆粒體系聲波探測(cè)[J]. 張祺,李寅閶,劉銳,蔣亦民,厚美瑛. 物理學(xué)報(bào). 2012(23)
[3]以顆粒物理原理認(rèn)識(shí)地震——地震成因、地震前兆和地震預(yù)測(cè)[J]. 陸坤權(quán),厚美瑛,姜澤輝,王強(qiáng),孫剛,劉寄星. 物理學(xué)報(bào). 2012(11)
[4]顆粒物質(zhì)(下)[J]. 陸坤權(quán),劉寄星. 物理. 2004(10)
[5]顆粒物質(zhì)(上)[J]. 陸坤權(quán),劉寄星. 物理. 2004(09)
本文編號(hào):2969551
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