發(fā)布時(shí)間：2021-07-04 02:09

　　由于離散性及粒子間相互作用的非線性耗散特性,使得顆粒物質(zhì)很多宏觀力學(xué)行為很難用傳統(tǒng)的連續(xù)介質(zhì)理論來(lái)描述。在這其中,系統(tǒng)對(duì)外界載荷的響應(yīng)特征分析是顆粒物質(zhì)力學(xué)研究中最為基礎(chǔ)也是最為核心的問(wèn)題之一。本學(xué)位論文系統(tǒng)研究了顆粒物質(zhì)在外部集中載荷作用下的力學(xué)響應(yīng)特征,詳細(xì)討論了各種材料參數(shù)和加載狀態(tài)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)力傳遞過(guò)程的影響規(guī)律,并將其與系統(tǒng)的宏觀響應(yīng)進(jìn)行了有效關(guān)聯(lián),在此基礎(chǔ)上嘗試通過(guò)對(duì)不同材料粒子的空間構(gòu)型變化來(lái)主動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)的宏觀力學(xué)響應(yīng)特征。主要工作如下:首先,建立了兩種不同材料組分構(gòu)成的層狀復(fù)合顆粒模型,研究了系統(tǒng)在局部荷載作用下的宏觀力學(xué)響應(yīng)特征,給出了考慮不同剛度比、外載荷大小和摩擦系數(shù)下系統(tǒng)響應(yīng)在單‐雙峰之間演變的相圖。結(jié)果顯示剛度比的減小會(huì)增加系統(tǒng)力學(xué)響應(yīng)的線性范圍和彈性,同時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的宏觀力學(xué)響應(yīng)從雙峰向單峰演變。最后,基于系統(tǒng)內(nèi)接觸網(wǎng)絡(luò)和接觸力網(wǎng)絡(luò)的變化,從機(jī)理上揭示了這種響應(yīng)特征的變化對(duì)系統(tǒng)內(nèi)接觸力傳遞過(guò)程的依賴關(guān)系。其次,分析了復(fù)合模式和加載狀態(tài)對(duì)系統(tǒng)宏觀力學(xué)響應(yīng)特征的影響。通過(guò)不同模式的復(fù)合顆粒模型在外加荷載作用下的主應(yīng)力分布和底部響應(yīng)特征,提出了剛度比的大小是影響復(fù)合... 

【文章來(lái)源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

(a)半無(wú)限大空間受豎向集中力示意圖；(b)垂直響應(yīng)應(yīng)力分布云圖

此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)力分布不再滿足橢圓型方程，而是近似滿足雙曲型分布的特征，如圖1.2(b)所示，在這種情況下，系統(tǒng)的宏觀響應(yīng)也轉(zhuǎn)變?yōu)殡p峰的分布特征。 圖 1.2 兩種應(yīng)力響應(yīng)傳播方式，左側(cè)為最大響應(yīng)傳遞方向，右側(cè)為系統(tǒng)底部壓力分布[32]離散顆粒物質(zhì)中的應(yīng)力主要由粒子間的彈性接觸和摩擦來(lái)決定的，同時(shí)顆粒間的力接觸通常會(huì)形成具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)弱不一的力鏈，這些力鏈相互交錯(cuò)構(gòu)成了力鏈網(wǎng)絡(luò)[33-36]，其中占較少部分的強(qiáng)力鏈起到支撐整個(gè)系統(tǒng)大部分重力和外加荷載的作用，而較多的弱力鏈則是對(duì)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)起到穩(wěn)定作用，由于力鏈網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性決定了顆粒物質(zhì)很多獨(dú)特的力學(xué)特征。圖 1.3 為二維顆粒系統(tǒng)受局部集中荷載后所形成的力鏈，該實(shí)驗(yàn)是采用光彈性實(shí)驗(yàn)法對(duì)力鏈進(jìn)行的觀察，系統(tǒng)頂

兩種且隨形成兩側(cè)有序排列種傳遞形式隨著著深度成兩個(gè)明顯側(cè)發(fā)散。圖 1.3的單分散顆式[32]：一種是度的增加向四的主力鏈，二維顆粒系顆粒系統(tǒng)受是主力鏈一四周發(fā)散傳如圖 1.4(b系統(tǒng)在局部集受集中荷載作一直在加載點(diǎn)傳遞；另一種b)所示，這集中荷載下的作用時(shí)，系統(tǒng)點(diǎn)的垂直下種是按顆粒這兩條主力鏈的力鏈[37]統(tǒng)內(nèi)的接觸下方，如圖粒排列時(shí)的晶鏈隨著系統(tǒng)觸通常會(huì)呈現(xiàn)1.4(a)所示，晶格方向傳統(tǒng)深度的增加現(xiàn)出，并傳遞，加向

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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