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颗粒物质的分形特征与其物理力学性质的关系探讨
引用本文:高召宁.颗粒物质的分形特征与其物理力学性质的关系探讨[J].实验力学,2011,26(3):285-290.
作者姓名:高召宁
作者单位:安徽理工大学能源与安全学院,安徽,淮南,232001
基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2008CB425802)
摘    要:从颗粒流的一般本构方程出发,利用室内大型相对密度仪和直接剪切仪,针对粒径分形分布对孔隙率和内摩擦角的影响进行了实验研究。结果表明,在相同实体密度、弹性恢复系数和几何平均中值粒径条件下,随粒径分维数的增大,孔隙率增大,而内摩擦角、颗粒浓度、剪切应力系数与正应力系数均减小。进而分析了粒径分形特性对颗粒流动行为的影响,得出粒径分维数小的颗粒系统剪切应力大,系统的流动性能差,鲁棒性强;反之,分维数大的颗粒系统剪切应力小,系统的流动性能好,敏感性强。对系统组构的分形特征影响系统颗粒物质崩塌流动行为的机制进行了初步探索,为颗粒流系统的研究提供了新思路。

关 键 词:非均匀性  颗粒流  分维数  敏感性  鲁棒性

Discussion of Relationship between Fractal Feature and Its Physical Mechanics Characters of Grain Matter
GAO Zhao-ning.Discussion of Relationship between Fractal Feature and Its Physical Mechanics Characters of Grain Matter[J].Journal of Experimental Mechanics,2011,26(3):285-290.
Authors:GAO Zhao-ning
Institution:GAO Zhao-ning(School of Mining and Safety Anhui University of Science and Technology,Anhui Huainan 232001,China)
Abstract:According to general constitutive equation of granular flow,the impact of size fractal distribution on porosity and internal friction angle was studied experimentally by using large-scale indoor relative densitometer and direct shear apparatus.Results show that under conditions of same physical density,same elastic recovery coefficient and same geometric mean median granular size,the porosity increases along with the fractal dimension increasing,meanwhile,the internal friction angle,particle concentration,s...
Keywords:non-uniformity  granular flow  fractal dimension  sensitivity  robustness  
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