顆粒材料的研究近年來(lái)受到越來(lái)越多的關(guān)注,因?yàn)轭w粒物質(zhì)在人們的日常生活中普遍存在并且應(yīng)用到生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面,例如顆粒保護(hù)裝置、聲學(xué)透鏡、以及振蕩緩和吸收裝置等許多潛在的應(yīng)用價(jià)值。在本文中,我們?yōu)榱嗽O(shè)計(jì)更好的顆粒保護(hù)裝置,詳細(xì)研究了復(fù)合顆粒鏈系統(tǒng)的能量耗散規(guī)律,另外還發(fā)現(xiàn)了2D顆粒系統(tǒng)中產(chǎn)生的特殊的相互作用孤波,并且分析了其傳播特性。首先我們根據(jù)“顆粒容器”保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)思想,重新模擬了沖擊能量在一維復(fù)合顆粒鏈中的耗散過(guò)程。驗(yàn)證了一維復(fù)合顆粒鏈容器對(duì)能量的捕獲規(guī)律滿足冪指數(shù)的關(guān)系:E_R At^-γ,以及該能量耗散過(guò)程存在一個(gè)過(guò)渡點(diǎn)。在過(guò)渡點(diǎn)的兩邊呈現(xiàn)兩種不同指數(shù)γ的耗散規(guī)律。這是因?yàn)橹仡w粒部分顆粒之間的“溝”被打開(kāi)了,即重顆粒狀態(tài)從壓縮態(tài)到離散態(tài)過(guò)程的轉(zhuǎn)變導(dǎo)致不同的能量耗散規(guī)律的。通過(guò)我們進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),在這之前應(yīng)該還存在一個(gè)過(guò)渡點(diǎn)時(shí)間t_b,即時(shí)間t_b之前是遵循另一種指數(shù)的能量耗散規(guī)律的。我們通過(guò)類比的方法證明了它的產(chǎn)生原因是由于輕顆粒部分的結(jié)構(gòu)狀態(tài)的變化,也就是說(shuō)輕顆粒部分的顆粒之間的“溝”被打開(kāi)...

【文章頁(yè)數(shù)】：54 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1沙堆的靜止角[1]

能最小的狀態(tài)，而是表現(xiàn)為堆積出不倒沙粒，隨著高度的增加其傾斜角會(huì)角開(kāi)始突變，稱之為崩塌角m，突變的傾斜角稱為靜止角r，這就是我們?nèi)找簿褪巧扯雅c水平面所構(gòu)成的角，如該角度時(shí)沙堆是靜止的）和m（大于動(dòng)）之間；在這兩個(gè)角度中間范圍內(nèi)或者沿著斜坡流動(dòng)的狀態(tài)。這種雪崩流以上描述....

圖1-2沙堆底部壓力隨位置的變化，“中心凹陷”的示意圖

這是由于顆粒與筒壁間存在著摩擦力，筒壁承擔(dān)液體，當(dāng)溫度和壓力確定時(shí)，其密度是確定的。積密度（或稱體積分?jǐn)?shù)）則不確定，與堆積方式其堆積密度約在0.56-0.64的范圍內(nèi)。若顆粒的同尺寸球形顆粒物質(zhì)的無(wú)序堆積密度低于有序面度0.74，而高于簡(jiǎn)單立方的堆積密度0.52。二維度高....

圖1-3軟球模型對(duì)復(fù)雜顆粒接觸力的簡(jiǎn)化處理[3]

顆粒與壁面之間的碰撞。將每一個(gè)碰撞事件按照時(shí)間排序，而沒(méi)發(fā)生碰撞的顆粒狀態(tài)保持不變，每完成一次碰撞就跟新一次碰撞物體狀態(tài)，接著按照時(shí)間序列運(yùn)行下一個(gè)碰撞事件，如此循環(huán)。對(duì)于分子動(dòng)力學(xué)的算法，其是一種以時(shí)間驅(qū)動(dòng)的算法。采用的是軟球模型，即算法將把顆粒模擬成有彈力和阻尼力的球體模型，....

圖1-4硬球模型中兩顆粒發(fā)生碰撞

這樣的對(duì)顆粒系統(tǒng)碰撞的處理模型就是硬球模型。如圖1-4所示，顆粒系統(tǒng)中的顆粒碰撞首先簡(jiǎn)化為多個(gè)兩體碰撞，顆粒碰撞的接觸處視為一個(gè)接觸點(diǎn)，以上就是硬球模型的基本假設(shè)條件，這種模型廣泛地適用于快

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