准静态侵入颗粒介质的底边界效应仿真分析

1

作者 郑宇馨 曾祥远 《动力学与控制学报》 2024年第4期45-53,共9页

论文基于球形离散元方法研究颗粒介质的底边界效应,仿真刚体圆柱准静态侵入有限厚度颗粒介质直至底边界的过程,探究侵入物所受阻力与侵入深度间关系.结果表明,圆柱准静态侵入颗粒层至池底的阻力-深度曲线,前段呈类静水压力线性,接近底... 论文基于球形离散元方法研究颗粒介质的底边界效应,仿真刚体圆柱准静态侵入有限厚度颗粒介质直至底边界的过程,探究侵入物所受阻力与侵入深度间关系.结果表明,圆柱准静态侵入颗粒层至池底的阻力-深度曲线,前段呈类静水压力线性,接近底边界的后段呈类指数增长形式;在距底数个粒径范围内阻力存在波动,波长近似颗粒直径.与圆柱底固连的倒锥形固化区颗粒存在动态更新,侵入接近底边界时固化区瓦解,局部颗粒阻塞与疏通决定阻力增长趋势;圆柱底面以下的颗粒力链在接近底边界时转化为圆柱底与颗粒池底之间的“底-底”力链,力链受挤压后平均颗粒数的递减很好地解释了阻力振荡的波动性. 展开更多

关键词 颗粒介质 准静态侵入 底边界效应 介观力链 离散元仿真

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颗粒介质固-流态转变的理论分析及实验研究 被引量：11

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作者 费明龙 徐小蓉 +2 位作者 孙其诚 周公旦 金峰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期48-55,共8页

颗粒介质由大量离散的颗粒聚集而成,因而与传统固体和流体不同,运动过程中的颗粒介质中可能同时存在多种流态及其相互间复杂的转换过程.颗粒介质弹性失稳机理、不可恢复应变量化是研究颗粒介质固态和流态及固-流态转变的关键.在前期建... 颗粒介质由大量离散的颗粒聚集而成,因而与传统固体和流体不同,运动过程中的颗粒介质中可能同时存在多种流态及其相互间复杂的转换过程.颗粒介质弹性失稳机理、不可恢复应变量化是研究颗粒介质固态和流态及固-流态转变的关键.在前期建立的双颗粒温度热力学(two-granular-temperature,TGT)理论基础上,确定了颗粒介质的弹性稳定性条件,建立了不可恢复应变流动法则,搭建了描述颗粒固态-液态及其相互转化的简单模型.颗粒堆积体坍塌过程是典型的颗粒介质固态和流态及其转变过程,因此本文首先开展了25 167个陶颗粒堆积体坍塌过程的实验研究,并使用基于TGT理论的物质点方法和离散元方法对物理实验进行了模拟.结果表明,模型数值结果与物理实验在颗粒堆坍塌过程中的形态、速度分布等细节上吻合很好,同时也发现了现阶段所使用的物质点方法和TGT理论的不足.初步说明TGT理论可以实现颗粒介质固态和流态,以及状态转变的描述. 展开更多

关键词 颗粒介质 热力学 物质点法 弹性稳定性条件

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颗粒介质结构与力学特征研究综述 被引量：12

3

作者 刘传奇 孙其诚 王光谦 《力学与实践》 北大核心 2014年第6期716-721,共6页

颗粒介质由大量离散的粗颗粒聚集而成,如自然界中的粗砂和碎屑堆积体等.在工程实践中,人们依据经验和实验数据建立了许多模型,虽然可以满意地描述某些力学现象,但是对颗粒介质力学性质全貌的认识以及颗粒介质物理本质的理解仍远远不够.... 颗粒介质由大量离散的粗颗粒聚集而成,如自然界中的粗砂和碎屑堆积体等.在工程实践中,人们依据经验和实验数据建立了许多模型,虽然可以满意地描述某些力学现象,但是对颗粒介质力学性质全貌的认识以及颗粒介质物理本质的理解仍远远不够.颗粒介质长程无序、短程有序的结构和复杂的能量转化过程,注定了其独特的力学性质.该文综述了颗粒介质结构探测和表征技术、热力学理论和固态-流态转变方面的新进展,特别介绍了清华大学近5年来开展的颗粒介质结构模型化方法和双颗粒温度热力学理论.最后,提出了开展结构分析-热力学理论的联合研究思路,以期更加深入认识颗粒介质的力学特性,探究颗粒介质的热力学根源,改善现有唯象研究现状. 展开更多

关键词 颗粒介质 细观结构 颗粒温度 动理学 非平衡热力学

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应力波作用下颗粒介质的动力特性研究 被引量：10

4

作者 王明洋 钱七虎 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期11-20,共10页

运用微结构连续介质力学和多刚体系统动力学的理论方法，考虑了颗粒体的拓扑结构及颗粒体之间的局部非线性相互作用，通过引进恢复系数，导出了适合于大变形运动（包括平动和转动）情况下，颗粒体间的滑移和分离的宏观弹塑性本构关系。... 运用微结构连续介质力学和多刚体系统动力学的理论方法，考虑了颗粒体的拓扑结构及颗粒体之间的局部非线性相互作用，通过引进恢复系数，导出了适合于大变形运动（包括平动和转动）情况下，颗粒体间的滑移和分离的宏观弹塑性本构关系。最后，还给出了几种规则排列条件下，颗粒介质的本构关系。 展开更多

关键词 颗粒介质 恢复系数 连续介质力学 应力波

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偏心率对颗粒介质次生各向异性的影响 被引量：1

5

作者 周小文 许衍彬 +2 位作者 赵仕威 陈昊 张昌辉 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期141-154,共14页

颗粒介质的细观组构各向异性与宏观力学特性有密切的跨尺度联系,而颗粒形态特征对其组构各向异性的演化又起着重要的作用。除了颗粒的球度、棱角度、粗糙度以外,作者关注到颗粒形态特征中的偏心也是一个重要的影响因素,而至今很少有关... 颗粒介质的细观组构各向异性与宏观力学特性有密切的跨尺度联系,而颗粒形态特征对其组构各向异性的演化又起着重要的作用。除了颗粒的球度、棱角度、粗糙度以外,作者关注到颗粒形态特征中的偏心也是一个重要的影响因素,而至今很少有关于它的研究。本文采用所在团队自编的非球离散元程序SudoDEM构建了基于扩展超级椭球的偏心颗粒模型,开展了不同偏心颗粒的真三轴剪切模拟,探究偏心率对颗粒介质次生各向异性的影响,进而揭示颗粒介质宏观力学响应的细观机理。结果表明:细观组构各向异性随偏心率增大呈不同程度发展,共同承担着宏观抗剪强度的提升,同时配位数更大,滑动接触比例更高,接触力网格不均匀性也愈明显,这主要因为颗粒偏心增强了颗粒间的互锁咬合;法向接触力在次生各向异性中权重最大,法向支向量各向异性可忽略不计,切向接触力与切向支向量的各向异性受颗粒偏心影响较为敏感,在偏心颗粒试样中对强度贡献不可忽略;因偏心率而提高的弱接触、滑动接触比例间接导致了法向接触力各向异性向切向接触力各向异性转化。 展开更多

关键词 偏心率 颗粒介质 细观组构 各向异性 SudoDEM 偏心颗粒离散元模型

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声学反演法测量颗粒介质中的参数——原理及应用 被引量：4

6

作者 钱祖文 《应用声学》 CSCD 1993年第4期1-9,共9页

本文讨论了声学反演法测量颗粒介质参数的原理和它在粒度浓度仪以及其它参数测量仪方面的应用.该原理要求正确的声传播理论公式和一定精度的频带声场测量数据,利用最优化方法反推出待测参量.为此,本文着重叙述了颗粒介质中的声传播理论... 本文讨论了声学反演法测量颗粒介质参数的原理和它在粒度浓度仪以及其它参数测量仪方面的应用.该原理要求正确的声传播理论公式和一定精度的频带声场测量数据,利用最优化方法反推出待测参量.为此,本文着重叙述了颗粒介质中的声传播理论梗概、声场测量方法及最优化及演原理.此外,还对一些应用场合作了阐述. 展开更多

关键词 反演法 颗粒介质 声学测量

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岩土颗粒介质在应力波作用下的接触力与变形关系

7

作者 陈万祥 郭志昆 黄育 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2580-2586,共7页

为了描述岩土颗粒介质在应力波作用下的接触力与变形关系,运用接触力学和刚体动力学等理论方法,考虑颗粒体之间的局部非线性相互作用,通过引入恢复系数,导出了适用于低速冲击情况下的颗粒介质弹塑性接触模型,通过几种算例的比较分析,说... 为了描述岩土颗粒介质在应力波作用下的接触力与变形关系,运用接触力学和刚体动力学等理论方法,考虑颗粒体之间的局部非线性相互作用,通过引入恢复系数,导出了适用于低速冲击情况下的颗粒介质弹塑性接触模型,通过几种算例的比较分析,说明了该计算方法的合理性。结果表明:本文给出的接触力与变形关系,避开了复杂的增量形式和非线性动态接触问题,且反映了颗粒体的冲击速度、物理力学性质、几何特征以及表面物理条件等因素对接触过程的影响,便于工程推广应用。 展开更多

关键词 接触力学 冲击 颗粒介质 恢复系数 接触模型

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颗粒介质堆中荷载力扩散过程分析

8

作者 蒋红英 鲁进步 罗双华 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2006年第2期127-130,共4页

通过对集中荷载作用下颗粒堆中力传递定量实验的概率分析,应用随机理论分析了压力与压痕的相关性,压力值与测试承压板响应的随机波动性;得到了力链从生成到逐渐消失规律的随机模型.结果表明该模型的力扩散过程与实验结果相吻合.

关键词 颗粒介质 力扩散 随机模型 Gaussian过程

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基于裂缝介质转变为多孔颗粒介质的调剖方法与矿场应用 被引量：2

9

作者 王成俊 张磊 +3 位作者 展转盈 倪军 高怡文 王维波 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期709-713,共5页

为了实现对大裂缝水窜通道的高效封堵,提高低渗透油藏的水驱效果,开展了凝胶颗粒与聚合物本体凝胶联合封堵技术研究。先利用凝胶颗粒将大裂缝通道转变为多孔颗粒介质通道,再利用聚合物本体凝胶封堵颗粒介质间的通道。结果表明:对于开度... 为了实现对大裂缝水窜通道的高效封堵,提高低渗透油藏的水驱效果,开展了凝胶颗粒与聚合物本体凝胶联合封堵技术研究。先利用凝胶颗粒将大裂缝通道转变为多孔颗粒介质通道,再利用聚合物本体凝胶封堵颗粒介质间的通道。结果表明:对于开度为1.8 mm的裂缝,凝胶颗粒在粒径为2.5 mm、质量浓度为8000 mg/L、注入速度为1.0 mL/min的注入参数条件下,可密集均匀地分布在裂缝通道中,并呈活塞式均匀向前推进;当凝胶颗粒充填整条裂缝后,所形成的多孔颗粒介质的渗透率为2300.0×10^(-3)μm^(2)。基于裂缝性岩心基质的渗透率,要求优选的聚合物本体凝胶在渗透率为2300.0×10^(-3)μm^(2)的多孔颗粒介质中的封堵压力梯度应大于3.3 MPa/m,从而启动基质中的流体。以此为依据,所需聚合物本体凝胶的强度应大于66 Pa,所用的聚合物本体凝胶的组成为质量浓度4000 mg/L的HPAM+质量浓度150 mg/L的Cr^(3+)。这一调剖方法在延长油田5088-3井组取得了较好的增油效果,可以为裂缝性低渗透油藏的可持续高效开发提供技术支撑。 展开更多

关键词 大尺度裂缝 介质转变 多孔颗粒介质 聚合物本体凝胶 注入参数

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固体颗粒介质成形技术 被引量：1

10

作者 邹强 彭成允 +1 位作者 田平 李世明 《四川兵工学报》 CAS 2010年第4期64-68,共5页

介绍了传统软模成形工艺,为适应板料成形技术的进一步发展,提出了一种固体颗粒介质成形技术。介绍了其成形原理、成形特点、工艺参数对成形的影响、国内外的研究现状以及数值模拟方式等。

关键词 软模成形 固体颗粒介质成形 数值模拟

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混合颗粒介质理论及其应用 被引量：2

11

作者 王朋 《山东轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2001年第2期69-73,共5页

本文分析了混合颗粒介质与电磁波的相互作用关系 ,提出了颗粒介质的数学模型并对微波测湿技术的双参数法给出了物理解释。

关键词 混合颗粒介质 电磁波 微波测量 相互作用关系

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探头在准二维颗粒介质中慢速运行的受阻实验研究

12

作者 龚程 胡林 余幼胜 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期144-147,213-214,共4页

测量了圆锥探头缓慢压入准二维颗粒介质过程中所受阻力随深度的变化,发现阻力曲线在不同区域呈现不同的增长规律,曲线全过程存在两次增长规律的转变。本实验条件下观测到的现象表明:当填充颗粒总高度较高时,阻力曲线存在两个拐点,前部... 测量了圆锥探头缓慢压入准二维颗粒介质过程中所受阻力随深度的变化,发现阻力曲线在不同区域呈现不同的增长规律,曲线全过程存在两次增长规律的转变。本实验条件下观测到的现象表明:当填充颗粒总高度较高时,阻力曲线存在两个拐点,前部拐点是由颗粒回填所致,拐点深度约65mm(与探头尺寸有关),且不随颗粒填充高度变化,后部拐点是由于底部边界影响所致;后部拐点出现的深度Z2随着颗粒填充高度Zmax的增加线性增加,容器底部边界开始影响探头受力时探头距离底部的距离H也会随着颗粒填充高度Zmax的增加而增加,Z2-Zmax和H-Zmax关系拟合直线的斜率均约为0.5。 展开更多

关键词 准二维 颗粒介质 受阻实验 拐点分析

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应用于乙二醇颗粒介质的磁力泵改造

13

作者 韩毅 《石油和化工设备》 CAS 2007年第1期46-47,共2页

详细阐述了乙二醇粘性溶液对常规磁力泵的不适用现象、原因以及改造方案。

关键词 磁力泵 颗粒介质 隔离套 冲洗系统

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颗粒堆积型多孔介质内弯曲流道毛细管束模型的研究 被引量：8

14

作者 刘双科 单明 +1 位作者 王建永 杨彩青 《矿冶》 CAS 2007年第1期39-42,共4页

本文建立了基于弯曲流道的颗粒堆积型多孔介质内流体流动的毛细管束模型,并在低雷诺数、低空隙率范围内对颗粒层多孔介质内的渗透率、阻力特性等进行了研究,结果表明弯曲流道毛细管束模型适合于计算颗粒层多孔介质内流体流动。

关键词 毛细管束模型 弯曲流道 颗粒堆积型多孔介质

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水浸颗粒堆积型射气介质氡析出规律的理论研究 被引量：1

15

作者 叶勇军 赵娅利 +3 位作者 代鑫涛 冯胜洋 郭倩 张运峰 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1721-1728,共8页

铀尾矿库和地表浸铀铀矿堆是一种颗粒堆积型射气介质,其水位的变化和覆水厚度对氡迁移与析出的影响不容忽视。为揭示这类介质表面氡析出的规律,本文基于菲克定律和气液两相界面氡的传输理论,建立了水浸颗粒堆积型射气介质氡的一维传输-... 铀尾矿库和地表浸铀铀矿堆是一种颗粒堆积型射气介质,其水位的变化和覆水厚度对氡迁移与析出的影响不容忽视。为揭示这类介质表面氡析出的规律,本文基于菲克定律和气液两相界面氡的传输理论,建立了水浸颗粒堆积型射气介质氡的一维传输-扩散数学模型,并获得稳态条件下气液两相体系中氡浓度分布的解析解和氡析出率的计算公式。通过研究,获得以下结论:1)水位为0m时,颗粒堆积型射气介质表面氡析出率随介质厚度的增大而增大,其增长率随厚度的增大而减小;2)介质表面氡析出率随水位的增大先增大后减小;3)当水体高度大于射气介质厚度时,覆水表面氡析出率随覆水厚度的增大而减小,随覆水氡扩散系数的增大而增大。 展开更多

关键词 铀矿 水浸 颗粒堆积型射气介质 氡析出 数学模型

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介质表面颗粒膜介电常数分析 被引量：1

16

作者 葛泽玲 郑勇林 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期236-241,共6页

假设材料表面极性棒状分子为取向分布,采用取向序参数,考虑局域场对有极分子、固有偶极矩的作用及基底材料表面和分子之间相互作用能,计算了材料表面颗粒膜的介电常数。计算结果表明:颗粒膜的介电常数依赖于基底材料相对介电常数和棒状... 假设材料表面极性棒状分子为取向分布,采用取向序参数,考虑局域场对有极分子、固有偶极矩的作用及基底材料表面和分子之间相互作用能,计算了材料表面颗粒膜的介电常数。计算结果表明:颗粒膜的介电常数依赖于基底材料相对介电常数和棒状分子之间的距离;在分子面积和分子临界面积接近的范围内,分子和材料表面之间的相互作用能使之成为单一的贡献。反之,分子面积与分子临界面积相差较大时,局域场的相互作用是主要的贡献。 展开更多

关键词 光电子学 电介质 颗粒膜介质 介电常数 相互作用能

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出口振动筒仓颗粒流动过程的离散元分析

17

作者 王鑫洋 赵婷婷 +1 位作者 梁绍敏 张祺 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期674-681,共8页

对于筒仓内的颗粒物质而言,颗粒流量W会受到出口尺寸D的限制。当出口尺寸较小时,颗粒流很容易发生堵塞,而研究解堵塞方法对颗粒输送和疏通问题具有重要的意义。本文利用离散元法构建了一个出口做水平简谐振动的准二维筒仓,详细讨论了出... 对于筒仓内的颗粒物质而言,颗粒流量W会受到出口尺寸D的限制。当出口尺寸较小时,颗粒流很容易发生堵塞,而研究解堵塞方法对颗粒输送和疏通问题具有重要的意义。本文利用离散元法构建了一个出口做水平简谐振动的准二维筒仓,详细讨论了出口振动幅度A、频率f以及由这两个参数确定的出口振动速度V和振动加速度Γ对筒仓内球形颗粒流态变化和颗粒流量的影响。结果表明,颗粒流量随出口振动强度的变化趋势与筒仓出口尺寸相关,即D<5时,W随着振动加速度Γ或振动速度V的增加而增加,W是关于振动速度V的函数;D>5时,W随着振动加速度Γ或振动速度V的增加而减少,振幅和频率分别通过改变颗粒纵向流动范围和流速波动频率对颗粒流量造成影响,导致W不再是振动速度V的函数。 展开更多

关键词 离散元方法 颗粒介质 解堵塞过程 振动速度 振动加速度

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颗粒物质中棒体的抗拔擦力

18

作者 梅利欢 唐晨冉 +2 位作者 王颍 刘淼 葛坚坚 《大学物理》 2024年第10期74-76,85,共4页

颗粒介质广泛存在于自然界和工程领域,研究其抗拔摩擦力对于优化工程结构设计、确保工程安全具有重要价值.本文系统地探究颗粒介质中棒体受抗拔摩擦力与填埋深度、棒径的规律,并利用Janssen模型对实验结果进行模拟,理论模拟与实验测量... 颗粒介质广泛存在于自然界和工程领域,研究其抗拔摩擦力对于优化工程结构设计、确保工程安全具有重要价值.本文系统地探究颗粒介质中棒体受抗拔摩擦力与填埋深度、棒径的规律,并利用Janssen模型对实验结果进行模拟,理论模拟与实验测量符合得较好. 展开更多

关键词 颗粒介质 抗拔摩擦力 填埋深度 理论计算

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颗粒堆积多孔介质渗透特性的分析

19

作者 史海明 徐曾和 《金属矿山》 CAS 北大核心 2009年第S1期296-299,共4页

通过对颗粒堆积的多孔介质——人工试样,在常规三轴压力作用下的水渗流实验,初步研究了松散颗粒堆积体中水渗流的问题,定性的得到了颗粒堆积的多孔介质中水渗流的一般规律,为阶段充填采矿法矿房充填体的水渗流问题的研究提供了理论依据。

关键词 常规三轴压力 水渗流实验 颗粒堆积多孔介质 阶段充填采矿法

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二维颗粒堆积体中力的传递与分布研究 被引量：20

20

作者 刘源 缪馥星 苗天德 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期468-473,共6页

颗粒介质已成为国内外科学研究的热点,其研究结果正在被逐渐推广应用到岩土工程中去。本文运用焦散线法和激光全息光弹法对受集中荷载作用的颗粒堆中力的分布进行了较为详细的实验研究,通过对实验数据的定量分析得知:与传统连续介质弹... 颗粒介质已成为国内外科学研究的热点,其研究结果正在被逐渐推广应用到岩土工程中去。本文运用焦散线法和激光全息光弹法对受集中荷载作用的颗粒堆中力的分布进行了较为详细的实验研究,通过对实验数据的定量分析得知:与传统连续介质弹性理论所揭示的规律不同,堆积体内部力的传递与分布遵循抛物线型方程。所得结果对现实工程具有重要指导意义。 展开更多

关键词 颗粒介质 力的传递与分布 焦散线法 激光全息光弹法

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