顆粒破碎現(xiàn)象廣泛存在于人類生活生產(chǎn)的各個方面,如化工、制藥、食品、土木等領域,開展顆粒破碎細觀機制的研究對于有效獲取生產(chǎn)材料、工程的應用研究具有重要意義�，F(xiàn)階段,國內外學者對單顆粒破碎的相關影響因素的研究主要考慮了顆粒材料的性質、顆粒大小和顆粒形狀等因素。實際上,由于顆粒多處于非均勻結構的集合體環(huán)境中,導致各個顆粒附近的顆粒組成、體積分數(shù)和配位數(shù)等相關形態(tài)復雜多樣,顆粒所處環(huán)境對顆粒所提供的約束狀態(tài)和程度的差異,使得顆粒內部應力分布復雜而多變,會對顆粒破碎造成較大的影響。由于顆粒受其周邊顆粒的約束作用復雜而多變,如何用數(shù)值方式對單顆粒的多重包裹效應進行量化梳理是研究的難點。本文以連續(xù)-離散耦合分析方法為基礎,引用Voronoi圖形網(wǎng)格劃分技術豐富裂紋擴展路徑,采用多學科交叉的研究手段,提出統(tǒng)計分析領域的奇異值分解方法,借助奇異值及其相關量,分析破碎過程中應力的分布和裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展,探討顆粒局部約束模式與顆粒破碎閾值的關系。為研究不同試驗條件以及材料參數(shù)對顆粒破碎機制的影響,選擇對稱、非對稱的兩種典型約束狀態(tài)下的顆粒進行數(shù)值試驗。從網(wǎng)格拓撲圖、試樣裂紋的擴展形態(tài)等方面分析了基于Voro...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題的背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 顆粒破碎的研究進展
        1.2.2 連續(xù)-離散耦合方法的發(fā)展與應用
    1.3 本文的主要內容
2 奇異值分解基本原理與連續(xù)離散耦合分析方法
    2.1 奇異值分解基本原理
        2.1.1 奇異值分解方法的基本理論和性質
        2.1.2 奇異值分解的發(fā)展與應用
        2.1.3 主成分分析法的概念及性質
    2.2 連續(xù)-離散耦合分析方法
        2.2.1 內聚力模型
        2.2.2 線彈性階段
        2.2.3 裂縫起裂階段
        2.2.4 裂紋擴展階段
    2.3 本章小結
3 顆粒力學特性的數(shù)值試驗研究
    3.1 數(shù)值試樣及加載條件
    3.2 網(wǎng)格劃分方式與網(wǎng)格尺寸敏感性分析
        3.2.1 基于隨機均布Voronoi圖的網(wǎng)格劃分方式
        3.2.2 網(wǎng)格劃分類型對比分析
        3.2.3 基于Voronoi圖形的網(wǎng)格尺寸敏感性分析
    3.3 加載速率敏感性分析
    3.4 細觀參數(shù)的敏感性分析
        3.4.1 剛度系數(shù)敏感性分析
        3.4.2 斷裂能敏感性分析
        3.4.3 抗拉強度敏感性分析
        3.4.4 單元與約束板間的摩擦系數(shù)的敏感性分析
    3.5 顆粒破碎數(shù)值試驗可行性分析
    3.6 本章小結
4 不同約束模式下顆粒破碎的數(shù)值模擬結果與分析
    4.1 約束模型與SVD分解結果
    4.2 不同約束模式下顆粒的破碎形態(tài)研究
        4.2.1 顆粒破碎的應力變化過程
        4.2.2 顆粒破碎的形態(tài)分析
    4.3 約束模式對顆粒破碎強度的影響
    4.4 本章小結
5 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
攻讀碩士期間主要科研成果
參考文獻
致謝



本文編號：3811692