颗粒物质中球形物体振动与旋转复合运动的数值模拟研究

发布时间：2021-04-04 01:40

　　基于大耳沙蜥能通过振动身体来潜入或浮出沙子这一行为,本文用小球代替大耳沙蜥,用小球的旋转来模仿大耳沙蜥身体的转动,用小球振动来模仿大耳沙蜥身体的振动,利用LIGGGHTS程序对其旋转时的运动以及振动与旋转复合时的升降进行了数值模拟研究。对于小球旋转的情况,在给定的条件下,小球几乎总是上升,且小球与基底颗粒之间的摩擦系数μ的增大会使得小球上升速度Uz增大。在以X为轴和XZ双轴旋转的情况下,小球在Y方向会有明显运动趋势,当转速ω较小时,小球向Y+方向运动,当转速ω较大时,小球向Y-方向运动。在XZ双轴旋转的情况下,小球会向X-方向运动,摩擦系数μ的增大以及转速ω的增大都会使得小球的运动速度增大。对小球在几种情况下的运动趋势,本文提出颗粒排开机制、摩擦作用和挤压作用对其进行了定性解释。对于小球振动与旋转复合的情况,如果振动的运动方向和旋转方向同时改变,那么小球会只上升或只下降,具体运动方向由运动时的旋转方向决定。其中摩擦作用对小球复合运动时的升降行为起关键影响。随着旋转振幅Ω的增加,小球的上升（或下降）速度先增加后稳定,其关系为Uz∝（1-e-C1|Ω|）。随着振动振幅A的增加,小球的上升（... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

生产生活中常见的颗粒物质

粒物质分离的因素较多，其中尺寸比是一个主要的因素，度、弹性、摩擦力都会有重要影响，能量输入、边界条件有明显的影响[40]。关于颗粒分离的机制的猜想，主要是以填充效应等人[41]用改进的蒙特卡罗程序模拟了振动容器中混合不，对颗粒分离的过程进行了观察。根据观察结果，他们认期间，颗粒之间产生相对运动。在大颗粒下方会开放出空来看，一个小颗粒比较大的颗粒更容易填充这个空隙。在颗粒填充在其下面形成空隙，较大的颗粒向上移动。为了须在其下面打开一个大的空隙。因为必须由几个小颗粒同大空隙，所以这样的大空隙相对不太可能产生，因此总的上运动。效应等人[42]的实验证据表明，振动颗粒介质中颗粒的尺寸分对流指整个颗粒系统在振动过程中，中间较宽区域向上运

等人[48]用实验对冷凝机制进行了验证（如图1.4所示）。他们发现，材料的硬度对结果有很大影响，而Hong等人的模型在满足硬球假设时才符合得较好。图1.4巴西果与反巴西果效应第6页

【参考文献】：
期刊论文
[1]颗粒密度对旋转筒内二元颗粒体系分离的影响[J]. 黄德财,冯耀东,解为梅,陆明,吴海平,胡凤兰,邓开明.  物理学报. 2012(12)
[2]巴西坚果效应之谜[J]. 申兵辉,韩萍.  现代物理知识. 2007(02)
[3]振动颗粒混合物中的三明治式分离[J]. 姜泽辉,陆坤权,厚美瑛,陈唯,陈相君.  物理学报. 2003(09)



本文编号：3117491