颗粒流与流向内挡板相互作用的实验研究

发布时间：2024-02-04 07:34

　　离散类颗粒物质的坍塌流动在自然界和工程领域非常普遍,这些复杂的流动过程会受到众多因素的影响,其流动模式复杂多样,在重力驱动下这些破坏性流动无论是对流向内的建筑结构还是交通设施都会产生巨大的威胁,深入理解这种破坏性流动与流向内物体或结构的相互作用过程具有极为重要的现实意义。作为简化的相似模型,直观、可控的室内小尺度颗粒流冲击实验为深入理解这种复杂的动力学过程提供的一种重要的途径。本学位论文基于自主设计的斜面颗粒流实验平台,从颗粒流动状态的演化和挡板受到的动态冲击力特征两个方面,系统定量的研究了不同条件下颗粒流与流向内挡板之间的相互作用过程。本学位论文主要包含以下几个方面的内容:1、自主设计了一种能精确控制颗粒流初始状态的斜面颗粒流实验平台,包括机械结构设计、动力系统设计,以及控制系统、数据采集与人机交互界面等;搭建了相应的颗粒流流动过程的测量方法,设计了图像采集的流程和分析方法;为了进行后期的海量图像数据处理,开发了基于机器视觉方法的轮廓识别软件,编写了颗粒流流动构型廓线的数据批量处理程序。2、通过在颗粒流向内设置不同类型的挡板,开展了三个系列的实验工作,通过控制斜面倾角和挡板宽度的变化...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1滑坡对流向内房屋和道路的破坏

兰州大学硕士学位论文颗粒流与流向内挡板相互作用的实验研究1第一章绪论1.1研究背景及意义颗粒物质一般指粒径在1微米以上的大量固体粒子组成的集合体。在自然界中，颗粒物质随处可见，如海边的沙子、田里的土壤、山上的石子、浮冰、积雪等，可以说颗粒是自然界物质的普遍存在形式。此外，日常生活....

图1.6左图：斜面颗粒流冲击示意图，右图：倾斜角度为60°时冲击力-时间曲线[74]

方法，通常需要满足某些控制方程，例如质量和动量守恒等，同时需要补充特定的本构方程。很多基于深度平均方程的连续模型被广泛应用于边坡坍塌失效后的流动计算，基于数值计算后通常可以给出最大的流动距离、流动速度以及流动层厚度等。但是，上述这些常用的灾害评估模型通常无法定量化的表征流动沉积物....

图1.8狭窄障碍物受颗粒流冲击后在接近稳定状态下的流动构型，上图为矩形障碍物，下图为圆柱形障碍物[79]

兰州大学硕士学位论文颗粒流与流向内挡板相互作用的实验研究7似，而圆柱形障碍物受到的总力比矩形障碍物低30%左右。图1.8狭窄障碍物受颗粒流冲击后在接近稳定状态下的流动构型，上图为矩形障碍物，下图为圆柱形障碍物[79]为了分析颗粒流对流向内挡板冲击力的产生机制，Jiang等人[80....

图2.1实验平台示意图，其中1-平台底盘；2-拉杆；3-三角臂；4-驱动缸；5-回转轴；6-平台台面；7-料斗；8-侧挡板

兰州大学硕士学位论文颗粒流与流向内挡板相互作用的实验研究12点讲述。图2.1实验平台示意图，其中1-平台底盘；2-拉杆；3-三角臂；4-驱动缸；5-回转轴；6-平台台面；7-料斗；8-侧挡板。2.1.2举升装置的选型已有的斜面颗粒流实验装置多为固定式[79]，或只能进行粗略、有限....

本文编号：3895456