顆粒材料的流動性質(zhì)及其應用.pdf

1、顆粒介質(zhì)由于其離散的特性，表現(xiàn)出不同于連續(xù)體的力學性質(zhì)。近些年來，顆粒物質(zhì)的研究受到力學、化工、土木及物理等領域的熱切關注。在顆粒物質(zhì)的諸多力學現(xiàn)象中，其流動行為廣泛存在于滑坡、泥石流、雪崩等自然災害與礦石儲運、化學工業(yè)等工業(yè)生產(chǎn)中，因此其力學性質(zhì)的研究有著重要的應用前景與科學意義。本文通過對顆粒物質(zhì)流動過程中所表現(xiàn)出的力學性質(zhì)進行了試驗研究與DEM模擬，并結合實際應用進行了深入分析。
　　第一章介紹了顆粒介質(zhì)的典型特性及其研究背

2、景，特別是近些年來關于顆粒物質(zhì)流動性質(zhì)的研究以及環(huán)剪試驗的研究進展。
　　第二章通過自主設計的環(huán)剪試驗系統(tǒng)對顆粒介質(zhì)在剪切作用下的應力-應變關系。研究了剪切速率、法向壓力等參數(shù)對剪切力、切應變的作用和影響，試驗結果表明顆粒材料在受剪發(fā)生變形的過程中，由于其離散的特性，存在一個臨界條件。當法向壓力、剪切速率等條件滿足時，整個顆粒體系才發(fā)生剪切變形，否則只在淺層顆粒發(fā)生剪切變形。
　　第三章建立了環(huán)剪試驗的DEM模型，并針對第二

3、章的試驗現(xiàn)象進行了DEM模擬，對速度場、運動軌跡、力鏈等參數(shù)進行分析，驗證和補充實驗中所得到的結論。
　　第四章對筒倉內(nèi)部顆粒介質(zhì)的流動狀態(tài)進行了試驗研究與DEM模擬，研究了筒倉結構在卸料過程中，其內(nèi)部顆粒介質(zhì)流出時所表現(xiàn)出的力學行為。
　　第五章通過建立顆粒緩沖試驗系統(tǒng)，對重物沖擊剛性表面時產(chǎn)生的沖擊力進行測量。研究了不同的顆粒厚度、初始沖擊力下，顆粒介質(zhì)的緩沖性能。并發(fā)現(xiàn)當沖擊力與顆粒厚度滿足一定的關系時，存在一個臨界條