论文摘要
我们通过实验与仿真方法研究了最近由我们提出的颗粒物质中修正的阿基米德定律。在本研究中,实验主要用于离散元仿真方法可靠性、准确性的验证。与之前的研究相反,我们在实验和仿真中发现,力-深度关系由三个阶段组成,而不仅仅是过渡段和稳态段两个阶段。这三个阶段对应于由不同的机制:初始阶段的压缩过程、固化区的演化,以及固化区形成后力的稳定增加。通过仿真,我们研究了各种参数对侵入阻力的影响。我们发现初始体积分数、颗粒间滑动摩擦系数和颗粒形状（纵横比）对稳态下力-深度关系的梯度KФ有显著的影响,而滚动摩擦系数仅显著影响初始压缩阶段。相反,KФ对以下颗粒特性并不敏感:尺寸、尺寸分布、剪切模量、密度和恢复系数。根据离散元仿真数据得到的应力场,我们使用Mohr-Coulomb屈服准则确定了仿真中颗粒物质的内摩擦角Ф,并使用这些数据来测试最近提出的修改的阿基米德定律。经过比较,我们发现了与理论很好的吻合性,所有的仿真结果都非常接近Ф与KФ的理论曲线。我们还研究了无摩擦颗粒的极端情况,并发现尽管在侵入这种介质时没有形成固化区,但其内摩擦角的值为,Ф=9°±1°,也刚好落在理论曲线上。
论文目录
文章来源
类型: 国内会议
作者: 冯亚杰,刘才山
关键词: 离散元仿真,修正的阿基米德定律,内摩擦角,阻力
来源: 北京力学会第二十五届学术年会 2019-01-06
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 力学
单位: 北京大学工学院
分类号: O35
页码: 847
总页数: 1
文件大小: 1874k
下载量: 28
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标签：离散元仿真论文; 修正的阿基米德定律论文; 内摩擦角论文; 阻力论文;