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基于率态模型的颗粒材料剪切强度理论
被引量：
2
1
作者
童立红
温斌强
+1 位作者
徐长节
雷祖祥
《中国科学：技术科学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期489-498,共10页
颗粒材料在工程中非常普遍,发展精确的颗粒材料强度理论是其得以应用的基础和关键.本文基于颗粒接触微观模型,考虑剪应变由接触颗粒的滑移和颗粒自身旋转共同作用的结果,建立了剪切带上的应变分量关系.结合经典的摩擦率态模型,以能量原...
颗粒材料在工程中非常普遍,发展精确的颗粒材料强度理论是其得以应用的基础和关键.本文基于颗粒接触微观模型,考虑剪应变由接触颗粒的滑移和颗粒自身旋转共同作用的结果,建立了剪切带上的应变分量关系.结合经典的摩擦率态模型,以能量原理为基础,构建了颗粒材料剪切强度的耦合演化模型,该模型可用于分析颗粒材料系统的内摩擦系数随剪切变形的全过程演化状态.为了验证所得模型的合理性,使用平均粒径为0.15 mm的规则球状玻璃珠分别进行了等竖向压力变剪切速率和等剪切速率变竖向压力的直剪实验.实验结果表明,颗粒材料系统内摩擦系数随剪切位移的变化规律与本文推导的理论模型预测完全一致,从而验证了本文所提出模型的合理性.通过进一步对模型参数进行详细分析,研究了剪切速率和竖向压力对模型参数及材料强度的影响.结果表明,颗粒材料系统的剪切强度并非严格遵守库仑强度理论,剪胀角对剪切强度会产生明显的影响;颗粒材料竖向应力的增大会使其在剪切破坏前经历更大的变形,提高颗粒材料系统的韧性.本文提出的模型可以综合考虑更多的强度影响因素,提高了模型的准确性,进一步丰富了颗粒材料强度分析理论.
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关键词
直剪实验
颗粒
材料
剪切强度
颗粒
摩擦
模型
速率状态
摩擦
定律
原文传递
稠密气固流动二阶矩摩擦应力模型和模拟
2
作者
刘阳
刘学
+2 位作者
刘朋
蒋福伟
周力行
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期163-166,共4页
基于统一二阶矩两相湍流应力模型和稠密颗粒动力学理论,建立了欧拉-欧拉双流体二阶矩颗粒摩擦应力模型。模型充分反映各向异性的气固两相相间雷诺应力相互作用,并引入有效颗粒弹性恢复系数,考虑了因颗粒表面不光滑产生的摩擦力对湍流流...
基于统一二阶矩两相湍流应力模型和稠密颗粒动力学理论,建立了欧拉-欧拉双流体二阶矩颗粒摩擦应力模型。模型充分反映各向异性的气固两相相间雷诺应力相互作用,并引入有效颗粒弹性恢复系数,考虑了因颗粒表面不光滑产生的摩擦力对湍流流动结构和颗粒弥散特性的影响,对于下降管的计算结果与实验吻合较好。因颗粒摩擦产生能量耗散降低了颗粒温度和导致颗粒雷诺应力再分布。在入口和出口区域因颗粒碰撞频率较高而产生的能量耗散对流动结构影响明显。
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关键词
二阶矩
颗粒
摩擦
应力
模型
稠密气固流动
下降管
数值模拟
原文传递
题名
基于率态模型的颗粒材料剪切强度理论
被引量：
2
1
作者
童立红
温斌强
徐长节
雷祖祥
机构
华东交通大学土木建筑学院
出处
《中国科学：技术科学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期489-498,共10页
基金
江西省自然科学基金(编号:20202BAB204025)
高铁联合基金重点基金(编号:U1934208)资助项目。
文摘
颗粒材料在工程中非常普遍,发展精确的颗粒材料强度理论是其得以应用的基础和关键.本文基于颗粒接触微观模型,考虑剪应变由接触颗粒的滑移和颗粒自身旋转共同作用的结果,建立了剪切带上的应变分量关系.结合经典的摩擦率态模型,以能量原理为基础,构建了颗粒材料剪切强度的耦合演化模型,该模型可用于分析颗粒材料系统的内摩擦系数随剪切变形的全过程演化状态.为了验证所得模型的合理性,使用平均粒径为0.15 mm的规则球状玻璃珠分别进行了等竖向压力变剪切速率和等剪切速率变竖向压力的直剪实验.实验结果表明,颗粒材料系统内摩擦系数随剪切位移的变化规律与本文推导的理论模型预测完全一致,从而验证了本文所提出模型的合理性.通过进一步对模型参数进行详细分析,研究了剪切速率和竖向压力对模型参数及材料强度的影响.结果表明,颗粒材料系统的剪切强度并非严格遵守库仑强度理论,剪胀角对剪切强度会产生明显的影响;颗粒材料竖向应力的增大会使其在剪切破坏前经历更大的变形,提高颗粒材料系统的韧性.本文提出的模型可以综合考虑更多的强度影响因素,提高了模型的准确性,进一步丰富了颗粒材料强度分析理论.
关键词
直剪实验
颗粒
材料
剪切强度
颗粒
摩擦
模型
速率状态
摩擦
定律
Keywords
direct shear test
granular material
shear strength
granular frictional model
rate and state frictional model
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
原文传递
题名
稠密气固流动二阶矩摩擦应力模型和模拟
2
作者
刘阳
刘学
刘朋
蒋福伟
周力行
机构
大连海事大学轮机工程学院
哈尔滨电站设备成套设计研究所火电设备性能检测中心
清华大学工程力学系
出处
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期163-166,共4页
基金
国家自然科学基金资助(No.50606026)
中央高校基本科研业务费专项资金资助(No.2009QN019)
文摘
基于统一二阶矩两相湍流应力模型和稠密颗粒动力学理论,建立了欧拉-欧拉双流体二阶矩颗粒摩擦应力模型。模型充分反映各向异性的气固两相相间雷诺应力相互作用,并引入有效颗粒弹性恢复系数,考虑了因颗粒表面不光滑产生的摩擦力对湍流流动结构和颗粒弥散特性的影响,对于下降管的计算结果与实验吻合较好。因颗粒摩擦产生能量耗散降低了颗粒温度和导致颗粒雷诺应力再分布。在入口和出口区域因颗粒碰撞频率较高而产生的能量耗散对流动结构影响明显。
关键词
二阶矩
颗粒
摩擦
应力
模型
稠密气固流动
下降管
数值模拟
Keywords
second-order-moment frictional stress model
dense gas-particle flows
downer
numeri- cal simulation
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于率态模型的颗粒材料剪切强度理论
童立红
温斌强
徐长节
雷祖祥
《中国科学：技术科学》
EI
CSCD
北大核心
2022
2
原文传递
2
稠密气固流动二阶矩摩擦应力模型和模拟
刘阳
刘学
刘朋
蒋福伟
周力行
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
0
原文传递
已选择
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