為探明顆粒介質(zhì)在循環(huán)壓制下的變形行為和力學(xué)響應(yīng),采用拓展Janssen模型連續(xù)介質(zhì)理論和循環(huán)壓制試驗(yàn)對(duì)圓筒內(nèi)硬球顆粒介質(zhì)的物性演化特征開展研究。顆粒介質(zhì)受軸向循環(huán)壓制變形過(guò)程中伴隨著固-液轉(zhuǎn)變,有利于提高密度分布和力網(wǎng)結(jié)構(gòu)的均勻性。堆積密度?和彈性模量E的演化與循環(huán)壓制次數(shù)n相關(guān):■,其中E₀+A₁+A₂=E（∞）�；谕卣笿anssen模型計(jì)算方法與試驗(yàn)測(cè)量相結(jié)合,獲取壓制過(guò)程中顆粒介質(zhì)的應(yīng)力場(chǎng)、變形場(chǎng)分布情況,以及邊界的摩擦狀態(tài)和顆粒介質(zhì)彈性模量的演化特征。顆粒介質(zhì)在循環(huán)壓制作用下力-位移的遲滯效應(yīng)隨n逐漸減弱,系統(tǒng)趨于力學(xué)平衡狀態(tài),力學(xué)響應(yīng)表現(xiàn)為類彈性體特征。 

【文章來(lái)源】：實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2020,35(05)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

試驗(yàn)裝置及顆粒試樣

數(shù)值計(jì)算模型以一個(gè)半徑為R(單位:mm)、無(wú)限深度的圓柱體為物理基礎(chǔ),圓柱體中填充的顆粒介質(zhì)為單一粒徑的硬球顆粒。容器壁面處r=R,最頂端處z=0,顆粒介質(zhì)受到面載荷σ0,壁面上的剪切應(yīng)力滿足Coulomb摩擦定律,即σrz=μσrr,如圖2(a)所示。模型將硬球顆粒介質(zhì)理想化成密度為ρ,彈性模量為E,泊松比為ν,且各向同性、具有線彈性的連續(xù)介質(zhì),從而得到顆粒介質(zhì)任意切片dz在豎直方向上的力學(xué)平衡示意圖,如圖2(b)所示。3 試驗(yàn)結(jié)果分析

顆粒介質(zhì)在循環(huán)壓制與剪切作用下致密化的動(dòng)力學(xué)過(guò)程存在較大差異[24]:在各向同性的循環(huán)壓制作用下顆粒介質(zhì)的響應(yīng)過(guò)程相對(duì)較慢,而在能夠使顆粒介質(zhì)發(fā)生各向異性變形的剪切作用下,顆粒介質(zhì)織構(gòu)發(fā)生明顯變化,尤其在剪切層中,顆粒運(yùn)動(dòng)時(shí)間尺度大于全域弛豫特征時(shí)間,因而致密化過(guò)程和力學(xué)響應(yīng)相對(duì)較快。4 剪切應(yīng)力場(chǎng)與軸向變形場(chǎng)的數(shù)值分析計(jì)算

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]顆粒介質(zhì)彈性參數(shù)測(cè)量方法及裝置研究[J]. 馬方園,劉程林,蘇煜,史慶藩,王洪濤,馬少鵬.  實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2014(03)

博士論文
[1]基于離散單元法的顆粒物質(zhì)靜動(dòng)力學(xué)行為研究[D]. 朱紀(jì)躍.蘭州大學(xué) 2013
[2]顆粒物質(zhì)體系復(fù)雜動(dòng)力學(xué)行為研究[D]. 鄭文.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3209371