顆粒物質(zhì)在我們的日常生活生產(chǎn)中隨處可見,由于其力學(xué)性質(zhì)的復(fù)雜性,對于顆粒體系的研究,近年來引起了廣大物理學(xué)家的研究興趣。顆粒物質(zhì)的大量存在,使得存儲也成為一大研究領(lǐng)域,目前對于糧倉的設(shè)計大多數(shù)仍采用Janssen理論,但Janssen模型是建立在三個假設(shè)之上,對于這三個假設(shè)的成立與否,至今很少有實驗?zāi)苤苯域炞C。本文利用壓敏雙折射光學(xué)特性材料作為糧倉倉壁,實驗測量了在自然堆積和密堆積兩種制樣方式下,顆粒倉軸向荷載在不同顆粒體系中對倉壁的法向壓力隨深度的分布。我們發(fā)現(xiàn)在填充顆�？傎|(zhì)量相同,容器不變的情況下,顆粒倉軸向荷載在倉壁上的分布并不隨顆粒深度單調(diào)變化,而是隨深度呈單峰結(jié)構(gòu),數(shù)值模擬與實驗觀察定性符合,并且發(fā)現(xiàn)峰值依賴于荷載大小、樣品的密度、粒徑及制備方式等。另外,我們也測量了在不同填充高度下的顆粒底部平均應(yīng)力隨軸向荷載的變化,將其與邊壁應(yīng)力對比,得到顆粒體系不同深度處的轉(zhuǎn)向比及邊壁處顆粒物質(zhì)與倉壁的摩擦系數(shù)。 

【文章來源】：西北師范大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：49 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

常見顆粒物質(zhì)（a）沙漠（b）沙漏計時器（c）大米（d）鵝卵石Fig.1.Theexampleofgranularmatter(a)desert(b)hourglass(c)rice(d)cobblestone

[59-63]。在同一水平截面上的顆粒，靠近中心區(qū)域內(nèi)的顆粒受到的壓強比遠離中心的顆粒要小，如圖2所示。圖2 壓力凹陷示意圖Fig.2. Schematic of stress sag實驗發(fā)現(xiàn)，錐形沙堆底部中心處的壓力值比最大值減小了約百分之五十，而斜劈形沙堆只降低了大約百分之十五。錐形沙堆的底部中心的壓力凹陷效應(yīng)比斜

得到的壓力的最大值和最小值以及壓力的分布都不相同，這表明壓力凹陷與沙堆形成的堆積過程密切相關(guān)，具有“歷史存儲”功能。如圖3所示，a圖為采用點源法（顆粒通過一固定高度的漏斗注入料倉，漏斗出料口處于料倉中心位置）制備的沙堆，b圖為采用落雨法[67-69]（在顆粒與料倉之間放置一篩子，顆粒通過篩子均勻地注入到料倉中）制備的沙堆。對于點源法制備的沙堆，底部出現(xiàn)了較明顯的壓力凹陷效應(yīng)，但對于落雨法制備的沙堆，中心點附近的區(qū)域?qū)Φ孛娴膲簭妱t是最大的，并沒有凹陷效應(yīng)的現(xiàn)象[70]。Edwards對這種壓力凹陷現(xiàn)象給出了一種簡單的解釋，顆粒間力的作用是通過力鏈傳遞的

【參考文獻】：
期刊論文
[1]復(fù)雜而有序的軟物質(zhì)[J]. 厚美瑛.  現(xiàn)代物理知識. 2011(05)
[2]應(yīng)力未飽和糧倉系統(tǒng)中器壁與顆粒的摩擦阻力[J]. 彭政,李湘群,蔣禮,符力平,蔣亦民.  物理學(xué)報. 2009(03)
[3]一種顆粒底部壓力不趨向飽和的糧倉系統(tǒng)[J]. 蔣亦民,鄭鶴鵬.  物理學(xué)報. 2008(11)
[4]顆粒介質(zhì)的離散態(tài)特性研究[J]. 彭政,厚美瑛,史慶藩,陸坤權(quán).  物理學(xué)報. 2007(02)
[5]顆粒物質(zhì)(上)[J]. 陸坤權(quán),劉寄星.  物理. 2004(09)
[6]顆粒物質(zhì)從稀疏流到密集流轉(zhuǎn)變的普適規(guī)律[J]. 厚美瑛,陳唯,張彤,陸坤權(quán),陳志強.  物理. 2004(07)
[7]氣壓對顆粒物質(zhì)振動分離的影響[J]. 閻學(xué)群,史慶藩,厚美瑛,陸坤權(quán),陳志強.  物理. 2003(11)
[8]振動顆�；旌衔镏械娜髦问椒蛛x[J]. 姜澤輝,陸坤權(quán),厚美瑛,陳唯,陳相君.  物理學(xué)報. 2003(09)
[9]軟物質(zhì)物理:新的前沿學(xué)科[J]. 陸坤權(quán).  百科知識. 2002(05)
[10]奇異的顆粒物質(zhì)[J]. 厚美瑛,陸坤權(quán).  新材料產(chǎn)業(yè). 2001(02)



本文編號：3501622