玻璃橡胶混合颗粒物质的声波探测

发布时间：2024-07-09 00:48

　　颗粒物质是大量宏观粒子聚集而成的多体系统,是地球上存在最广泛的物质形态之一。由于颗粒物质所具有的典型的强耗散非平衡态体系特点,其力学行为与牛顿流体或者弹性固体等连续性介质有显著的区别。在外界扰动下,颗粒物质会在微观—介观—宏观三个空间结构尺度下展现出多个不同特征时间尺度的动力学行为。对这些行为发生的原理以及机制的认知不仅有助于揭示颗粒材料的基本物理力学特性,而且对于生产及原料运输过程中的能源节约以及山体滑坡等自然灾害的预防有重要现实意义。声波探测法是一种优异的无损探测颗粒体系材料属性及内部结构的方法。声波信号在颗粒系统中的传播受到透射、反射、散射以及耗散等多重机制的影响,信号本身包含关于颗粒系统宏观属性以及微观结构的各种信息。本论文首先利用飞行时间法对单种材质颗粒样品进行了声波测量,并考察样品所受压强对透射波的影响。发现声波波速同样品所受压强之间满足简单的正幂指数关系,而衰减系数和非线性系数则同压强之间存在负幂指数关系。同时研究了样品厚度对声波的影响。发现随着样品厚度的增加,样品声速呈现先增加后饱和的趋势。小波变换得到的波谱显示,随着样品厚度的增加,E波所含波的主要频率从高频逐步向低频...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
符号说明
第一章 绪论
    1.1 颗粒物质
        1.1.1 颗粒物质的概念和特点
        1.1.2 颗粒固体、颗粒液体与颗粒气体
    1.2 颗粒固体中的声传播
        1.2.1 颗粒固体的研究方法
        1.2.2 颗粒固体声传播研究概述
    1.3 本文选题和内容安排
第二章 装置及样品的制备
    2.1 实验装置
    2.2 实验材料
        2.2.1 密度的测量
        2.2.2 样品制备
    2.3 声速的测量
        2.3.1 测量方法
        2.3.2 定标与装置精确度测定
    2.4 颗粒介质的透射波形
    2.5 单振子模型
第三章 单种颗粒介质声波测量
    3.1 压强对声速的影响
    3.2 压强对非线性系数的影响
    3.3 样品厚度对声波的影响
第四章 混合颗粒介质的声波探测
    4.1 实验方法与结果
        4.1.1 实验方法
        4.1.2 实验结果
    4.2 离散元模拟
        4.2.1 离散元简介
        4.2.2 模型及参数
        4.2.3 模拟结果
    4.3 讨论
第五章 全文总结
参考文献
附录A: EMT理论
致谢
攻读学位期间发表的学术论文



本文编号：4004133