使用光彈性實驗的方法對顆粒系統(tǒng)內(nèi)的顆粒受力情況研究具有不需要對系統(tǒng)施加擾動就能獲取系統(tǒng)內(nèi)載荷分布的巨大優(yōu)勢。本文對使用光彈性手段研究顆粒系統(tǒng)中的顆粒受力的方法進行了研究。針對研究現(xiàn)狀中對于使用線性偏振場對非圓形顆粒樣本的研究的缺失,本文設(shè)計搭建了實驗環(huán)境研究了橢圓顆粒樣本在線性偏振場中的表現(xiàn)。在實驗的搭建過程中,通過引入LED燈和引入二色透鏡提高實驗的精確度。通過對比RGB圖片模式和綠色圖片模式選取了數(shù)據(jù)敏感度更高的綠色圖片模式作為數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ),并最終制定了實驗流程。通過對比在線性偏振場中的不同材料,最終選擇了PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）作為制備實驗顆粒樣本的材料。通過PMMA材料在線性偏振場中的條紋表現(xiàn),我們引入了局部平均光強的分析方法,通過Taylor展開,對在線性偏振場中的載荷和光強具有sin²θ的關(guān)系進行了簡化,使用二次多項式函數(shù)對某載荷點附近平均局部光強與此載荷點所受載荷的關(guān)系進行擬合。通過對比三組不同類型的接觸點的實驗和三組不同的載荷方向的實驗,通過綜合平均三組實驗給出了橢圓顆粒在線性偏振場中平均局部光強和所加載荷的二次函數(shù)關(guān)系式。并引入了接觸面積,得到...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.2顆粒系統(tǒng)特殊物理現(xiàn)象1.2顆粒系統(tǒng)的特征及系統(tǒng)內(nèi)部受力特征

10%的能源消耗是用來處理顆粒相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)的。對于顆粒物質(zhì)及顆粒系統(tǒng)的認(rèn)識不足會產(chǎn)生大量浪費。比如，如圖1.2中的(a)，在很多產(chǎn)業(yè)中，人們會選擇使用筒倉來儲存顆粒材料，但是筒倉卻會出乎意料地破碎，尤其是當(dāng)筒倉出料的時候[11]。在北美，每年有超過1000個筒倉、糧倉的崩塌[1....

圖1.3動靜摩擦對物體的影響

動靜摩擦對物體的影響2.對于圖1.3（a）中的靜摩擦力FS。當(dāng)物塊所受的力F1不足以推動物塊運動的時候，有關(guān)系式FSF1。隨著F1的增加，F(xiàn)S也會增大。3.對于圖1.3中（b）物塊在力的作用下的保持運動情況。摩擦力大小只與物塊和界面間的動摩擦系數(shù)f相關(guān)，與速度無關(guān)，滑動摩擦力和桌....

圖1.6光彈性力學(xué)發(fā)展歷程

[20]解決一些力學(xué)問題的方法，這個時期又是光彈性實驗的衰退期。圖1.6[21]圖解顯示了光彈性力學(xué)的流行程度。目前有證據(jù)顯示，光彈性力學(xué)正在一個研究流行度復(fù)興的時期，這源于當(dāng)下隨著計算機技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)的成熟[22]，使得自動光彈性條紋分析成為了現(xiàn)實。圖1.6光彈性力學(xué)發(fā)....

圖1.8光彈性測試給出類沙堆系統(tǒng)內(nèi)力鏈分布

[33–37]嘗試解釋這種現(xiàn)象。然而使用光彈性實驗可以給我們提供一個直觀的觀察。如圖1.8[32]給出了一個二維情況下顆粒系統(tǒng)的模擬。通過圖片我們可以看出顆粒系統(tǒng)上部的力通過力鏈傳遞到底部的時候?qū)⒘M行了分散，很多力被分散到了沙堆尖兩側(cè)，通過光彈性實驗我們可以給出實驗解釋，同時通....

本文編號：4014083