發(fā)布時間：2020-12-11 02:49

　　本文以顆粒堆積體中底部力分布曲線為切入點,采用鋁塑板結(jié)合復寫紙技術(shù)的實驗方法和基于離散單元法的模擬方法,主要針對集中荷載作用下的分層雙分散顆粒堆積體中力的傳遞機制進行了實驗研究和數(shù)值模擬,分析對比單分散、上下軟硬分層、左右側(cè)向軟硬分層以及含有中間夾層的三明治型顆粒系統(tǒng)的底部力和內(nèi)部力鏈接觸網(wǎng)絡(luò)的變化情況,并進一步探討了摩擦系數(shù)對顆粒系統(tǒng)傳力機制的影響。創(chuàng)新點為自主設(shè)計加工了新的實驗裝置模型并對雙分散顆粒系統(tǒng)的底部力分布進行分析,首次觀察到底部的“力聚集”現(xiàn)象。集中荷載在二維單分散顆粒系統(tǒng)中傳遞時,實驗和模擬結(jié)果都顯示其底部力曲線為對稱的雙峰曲線,但模擬得到的曲線幅度和底部平均力較小,且峰值位置更靠近中心點。當顆粒剛度系數(shù)降低時,其底部力也降低。實驗中軟顆粒的峰值和平均力僅為硬顆粒的60%左右;數(shù)值模擬中,則為83%。顆粒的剛度系數(shù)降低后,集中荷載作用點附近和兩側(cè)邊界的橫向網(wǎng)絡(luò)從原有的斷開狀態(tài)變?yōu)檫B接狀態(tài)。在上軟-下硬分層雙分散顆粒系統(tǒng)中,力從上向下傳遞時,其底部力的分布曲線在實驗和模擬中都為對稱的雙峰分布曲線,其底部力都大于全軟顆粒系統(tǒng)的值。實驗中,底部平均力、峰值、中間位置力和兩側(cè)位... 

【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)受到豎向集中荷載的半無限大平面曲線圖；(b)該種情況下的應(yīng)力分布云圖

3 與本文有關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀對于二維規(guī)則排列的雙分散（系統(tǒng)由兩種不同的物理幾何性質(zhì)的顆粒組成）顆受到外力荷載作用下的力的規(guī)律研究，國內(nèi)外有相關(guān)性的實驗與模擬研究。在經(jīng)典的彈性理論中，受到豎向集中荷載的半無限大平面，其內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)該圓型方程，其中最大的應(yīng)力在 x=0 處，此外應(yīng)力響應(yīng)的寬度隨深度的增加而增加圖 1.1 所示。圖 1.1 (a)受到豎向集中荷載的半無限大平面曲線圖；(b)該種情況下的應(yīng)力分布云圖

實驗裝置和加載裝置圖


本文編號：2909768