本文以顆粒堆積體中底部力分布曲線為切入點(diǎn),采用鋁塑板結(jié)合復(fù)寫紙技術(shù)的實(shí)驗(yàn)方法和基于離散單元法的模擬方法,主要針對(duì)集中荷載作用下的分層雙分散顆粒堆積體中力的傳遞機(jī)制進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬,分析對(duì)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(jìn)一步探討了摩擦系數(shù)對(duì)顆粒系統(tǒng)傳力機(jī)制的影響。創(chuàng)新點(diǎn)為自主設(shè)計(jì)加工了新的實(shí)驗(yàn)裝置模型并對(duì)雙分散顆粒系統(tǒng)的底部力分布進(jìn)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(shí),實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果都顯示其底部力曲線為對(duì)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(diǎn)。當(dāng)顆粒剛度系數(shù)降低時(shí),其底部力也降低。實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(shí),其底部力的分布曲線在實(shí)驗(yàn)和模擬中都為對(duì)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(shí)驗(yàn)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(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：101 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(duì)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(guó)內(nèi)外有相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置和加載裝置圖


本文編號(hào)：2909768