不同接触模型下剪切颗粒体系强度和声速的离散元模拟

发布时间：2021-01-10 22:42

　　颗粒体系在受压剪切过程中强度的变化以及声波通过其中产生的扰动都会造成体系的失稳,此类固-液相变过程与断层泥被挤压,剪切,失稳触发地震类似。准静态颗粒体系剪切强度的变化及声传播性质的研究对于理解地震、雪崩的形成有重要的意义,本文用离散元方法研究不同接触模型下剪切曲线性质以及声速在剪切过程中的变化,为从颗粒物质性质的角度理解地震、雪崩提供参考。不同接触模型对剪切曲线影响显著,本文重点讨论的是颗粒间的滚动阻力模型,因为一方面法向、切向接触模型相对成熟,另一方面常用的滚动阻力模型不但多而且彼此间有矛盾之处,如何正确引入滚动阻力是一个悬而未决的问题。本论文将一种圆形滚动阻力模型推广到非圆形颗粒体系,与国内外常用的五种滚动阻力模型作对比,从率无关和客观性的角度甄别出正确的一种滚动阻力模型。这种滚动阻力模型给出的滚动速度满足客观性,不同剪切速度的剪切、剪胀曲线是重合的,即满足率无关,不同正应力、摩擦系数下的模拟结果和实验相符,对常用的四种法向、切向接触模型也是适用的。在正确的接触模型下模拟了声波在球形剪切颗粒体系中的传播,不仅很好的获取了横、纵波波形,而且还计算得到了声波在颗粒体系中传播速度和位移的... 

【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

黏弹滞回模型9

正比于颗粒间法向力和角速度或切向相对速度的力矩来这些不同的滚动阻力模型的提出都有一定的理论依据和用来研究不同的体系都有一定的合理性，但不同文献对盾的，如对于球形或圆形颗粒间的滚动速度文献[35 )， 而 文 献[36]中 颗 粒 间 的 滚 动 速 度 用 了.5( ) ( +)（ 为接触点法向单位矢量， 、 ( + )为约化半径， 为相对平动速度的切向分量多了和相对平动速度有关的项。动阻力模型引入的前提是要有正确的滚动速度，文献符合客观性，且用于模拟滚动阻力是满足率无关的，是文献[35]给出的只是球形或圆形颗粒间的滚动速度，非滚动速度虽然[36]中给出了但却是不恰当的，所以根据滚动速度来确定滚动力矩的离散元模型很少有人涉及。

六种形状得非圆形颗粒=0.75=0.85=0.95

【参考文献】：
期刊论文
[1]玻璃-橡胶混合颗粒的力学响应研究[J]. 陈琼,王青花,赵闯,张祺,厚美瑛.  物理学报. 2015(15)
[2]直剪颗粒体系声波探测[J]. 张祺,李寅阊,刘锐,蒋亦民,厚美瑛.  物理学报. 2012(23)
[3]以颗粒物理原理认识地震——地震成因、地震前兆和地震预测[J]. 陆坤权,厚美瑛,姜泽辉,王强,孙刚,刘寄星.  物理学报. 2012(11)
[4]颗粒物质(下)[J]. 陆坤权,刘寄星.  物理. 2004(10)
[5]颗粒物质(上)[J]. 陆坤权,刘寄星.  物理. 2004(09)



本文编号：2969551