靜止圓錐顆粒堆的應(yīng)力研究.pdf

1、“應(yīng)力凹陷”形成的原因一直是顆粒研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，要系統(tǒng)地解釋“應(yīng)力凹陷”，必須要清楚圓錐形顆粒堆內(nèi)部的應(yīng)力分布。為了研究上述問題，本文中巧妙地設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)測(cè)量了兩種不同粗糙度的底面上，用從固定點(diǎn)以相同流量落下顆粒的方法制備而成的圓錐堆底的切向應(yīng)力分布。結(jié)果顯示粗糙度大的底面有相對(duì)較大的切向應(yīng)力。利用力平衡方程，庫(kù)侖不等式和圓錐堆側(cè)面的自由邊界條件可以論證，堆底面切向應(yīng)力強(qiáng)度與法向應(yīng)力分布出現(xiàn)中心凹陷現(xiàn)象有關(guān)聯(lián)，切向應(yīng)力越大凹陷現(xiàn)

2、象越明顯；通過進(jìn)一步分析，提出了一個(gè)顆粒堆底面切向摩擦力分布函數(shù)模型，計(jì)算顯示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模型吻合很好。在該模型的基礎(chǔ)上，計(jì)算了圓錐形顆粒堆內(nèi)部應(yīng)力分布。的結(jié)果顯示：（1）圓錐形顆粒堆底面切向摩擦力沿徑向的變化可以較好地用二次拋物函數(shù)來描述；（2）對(duì)從固定點(diǎn)源流下顆粒而形成的堆，“應(yīng)力凹陷”強(qiáng)度與底面粗糙情況有關(guān)，底面越粗糙強(qiáng)度越大；（3）底面切向摩擦力的強(qiáng)度影響“應(yīng)力凹陷”的強(qiáng)度。本工作顯示顆粒堆底面的光滑程度會(huì)影響顆粒堆的內(nèi)部應(yīng)力分