静态颗粒物质中的力传递机制及力学响应特征的调控研究

来源 :兰州大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:a542886140
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于离散性及粒子间相互作用的非线性耗散特性,使得颗粒物质很多宏观力学行为很难用传统的连续介质理论来描述。在这其中,系统对外界载荷的响应特征分析是颗粒物质力学研究中最为基础也是最为核心的问题之一。本学位论文系统研究了颗粒物质在外部集中载荷作用下的力学响应特征,详细讨论了各种材料参数和加载状态对系统内应力传递过程的影响规律,并将其与系统的宏观响应进行了有效关联,在此基础上尝试通过对不同材料粒子的空间构型变化来主动调控系统的宏观力学响应特征。主要工作如下:首先,建立了两种不同材料组分构成的层状复合颗粒模型,研究了系统在局部荷载作用下的宏观力学响应特征,给出了考虑不同刚度比、外载荷大小和摩擦系数下系统响应在单‐双峰之间演变的相图。结果显示刚度比的减小会增加系统力学响应的线性范围和弹性,同时会导致系统的宏观力学响应从双峰向单峰演变。最后,基于系统内接触网络和接触力网络的变化,从机理上揭示了这种响应特征的变化对系统内接触力传递过程的依赖关系。其次,分析了复合模式和加载状态对系统宏观力学响应特征的影响。通过不同模式的复合颗粒模型在外加荷载作用下的主应力分布和底部响应特征,提出了刚度比的大小是影响复合颗粒系统力学响应特征的主要因素。通过刚度梯度递减模型给出了系统响应发生单‐双峰转变时的临界刚度比。最后,分析了加载状态和系统无序度的变化对系统内力传递特征和宏观力学响应的影响规律。最后,基于接触力在不同属性颗粒材料交界面上传递特征的变化特征,对硬颗粒通道的模式和位置对系统宏观力学响应特征的调控机制进行了研究。通过在系统内不同位置处加入具有不同空间构型的硬颗粒通道,主动调控系统的弹性及其宏观力学响应特征。确定了颗粒通道的最优模型,在此基础上基于系统响应特性变化的相图,进一步讨论了颗粒通道的最优位置和可调控区域,给出了一种估算不同系统尺寸下颗粒通道最佳位置的方法。本学位论文所开展的上述关于颗粒物质力学响应及调控方面的基础性研究工作,不仅系统揭示了复合颗粒物质在准静态加载下的力学行为特征,同时也可以为颗粒物质堆积和颗粒功能材料设计等相关基础性问题提供重要的理论依据和定量分析方法。
其他文献
网络使用挖掘是利用数据挖掘技术从网络用户浏览行为中发现各种信息。这些访问请求信息一般被保存在服务器的访问日志中。网络使用挖掘的第一阶段是数据预处理阶段,在数据预
目的:分析后牙残冠的核冠修复效果.方法:对临床随机病例70例73颗牙其中双尖牙25颗、磨牙48颗的核冠修复进行分析.结果:修复体无一脱落.结论:核冠对后牙残冠的修复,效果良好,
目的:探讨盐酸纳洛酮在急性重型颅脑损伤中的临床疗效及药物不良反应观察。方法:采用分组对照实验观察治疗早期患者生命指征、颅内压、头CT变化、远期生活质量及不良反应。结果
城市交通拥堵问题是社会各界关注的热门话题,也是城市公共交通规划不可忽视的重要问题,随着近几年私家车拥有量大幅攀升,导致城市道路资源不足,交通拥堵问题异常严重。提高主