首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 0 毫秒
1.
梅一枫  陈延佩  王维  厚美瑛 《中国物理 B》2016,25(8):84501-084501
The free path of a vibro-fluidized two-dimensional(2D) inelastic granular gas confined in a rectangular box is investigated by 2D event-driven molecular simulation. By tracking particles in the simulation, we analyze the local free path.The probability distribution of the free path shows a high tail deviating from the exponential prediction. The anisotropy of the free path is found when we separate the free path to x and y components. The probability distribution of y component is exponential, while x component has a high tail. The probability distribution of angle between the relative velocity and the unit vector joined two particle centers deviates from the distribution of two random vectors, indicating the existence of the dynamic heterogeneities in our system. We explain these results by resorting to the kinetic theory with two-peak velocity distribution. The kinetic theory agrees well with the simulation result.  相似文献   

2.
黄德财  冯耀东  解为梅  陆明  吴海平  胡凤兰  邓开明 《物理学报》2012,61(12):124501-124501
用分子动力学的方法研究了颗粒密度对旋转筒内二元颗粒体系混合与分离的影响. 当增大粒度较小的颗粒密度时, 颗粒体系表现为巴西果效应, 而增加粒度较大的颗粒密度时, 分离状态则会发生反转, 表现为反巴西果效应. 进一步的研究发现二元颗粒体系的分离指数与颗粒的密度比之间存在定量的关系, 并利用Hong的渗流与凝聚竞争机理理论对密度分离状态的反转现象给予了理论解释.  相似文献   

3.
A bi-disperse granular gas in an asymmetrical two-compartment system is studied experimentally. The presence of asymmetry within the range of our experimental parameters results in a directed segregated state and a directed clustering state. This deterministic system does not depend on the initial conditions. A modified flux model based on Lohse's flux model for bi-disperse granular gases is derived. The modified flux model explains qualitatively the experimental results.  相似文献   

4.
A bi-disperse granular gas in an asymmetrical two-compartment system is studied experimentally.The presence of asymmetry within the range of our experimental parameters results in a directed segregated state and a directed clustering state.This deterministic system does not depend on the initial conditions.A modified flux model based on Lohse’s flux model for bi-disperse granular gases is derived.The modified flux model explains qualitatively the experimental results.  相似文献   

5.
We analyze the deviations from Maxwell-Boltzmann statistics found in recent experiments studying velocity distributions in two-dimensional granular gases driven into a non-equilibrium stationary state by a strong vertical vibration. We show that in its simplest version, the “stochastic thermostat” model of heated inelastic hard spheres, contrary to what has been hitherto stated, is incompatible with the experimental data, although predicting a reminiscent high-velocity stretched-exponential behavior with an exponent 3/2. The experimental observations lead to refine a recently proposed random restitution coefficient model. Very good agreement is then found with experimental velocity distributions within this framework, which appears self-consistent and further provides relevant probes to investigate the universality of the velocity statistics. Received: 27 May 2002 / Accepted: 6 May 2003 / Published online: 27 May 2003 RID="a" ID="a"e-mail: Alain.Barrat@th.u-psud.fr  相似文献   

6.
边界条件对二维斜面颗粒流颗粒分布的影响   总被引:4,自引:2,他引:4       下载免费PDF全文
实验研究了粗糙边界条件、不同通道宽度以及不同斜面倾斜角下二维颗粒流的颗粒分布 ,发现颗粒流在稀疏流状态下尽管在现象上表现出类似流体的性质,但由于颗粒流系统的能 量耗散,所以颗粒流的速度和密度分布和牛顿流体完全不同,颗粒流在通道中的分布既受通 道宽度的影响同时也受重力场的影响,颗粒在通道中以通道中轴线呈对称分布,通道两侧的 颗粒密度明显高于通道中间,由于通道中颗粒受剪切力的作用,导致颗粒在通道中的密度分 布的变化,通道边界粗糙度明显影响着颗粒流横向分布. 关键词: 二维颗粒流 颗粒物质 稀疏流  相似文献   

7.
Velocity distributions in a vibrated granular monolayer are investigated experimentally. Non-Gaussian velocity distributions are observed at low vibration amplitudes but cross over smoothly to Gaussian distributions as the amplitude is increased. Cross-correlations between fluctuations in density and temperature are present only when the velocity distributions are strongly non-Gaussian. Confining the expansion of the granular layer results in non-Gaussian velocity distributions that persist to high vibration amplitudes.  相似文献   

8.
The evolution of a granular gas of viscoelastic particles in the homogeneous cooling state is studied. The velocity distribution function of granular particles and the time dependence of the mean kinetic energy of particles (granular temperature) are found. The noticeable deviation of the distribution function from the Maxwell distribution and its non-monotonous evolution are established. The perturbation theory with respect to the small dispersion parameter is elaborated and the analytical expressions for the asymptotic time dependence of the velocity distribution function and the granular gas temperature are derived.  相似文献   

9.
颗粒物质在冲击作用下的堆积分布   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张航  郭蕴博  陈骁  王端  程鹏俊 《物理学报》2007,56(4):2030-2036
沙堆在冲击作用下的行为和静态沙堆的行为有着很大的不同.通过管道产生“高斯冲击”(速度水平分量成高斯分布)来研究沙堆堆积时的分布情况,发现沙堆自身的稳定性和外界冲击是影响沙堆形状的两大重要因素.给出了沙堆在冲击作用下高度随时间的演化方程.通过该方程,成功地得到了沙堆中心点的高度与外界参量之间的关系,并且提出了一种节能高效的颗粒混合方法. 关键词: 颗粒物质 堆积 高斯分布 冲击  相似文献   

10.
开口角度对二维颗粒流稀疏流-密集流转变的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
黄德财  胡凤兰  邓开明  吴海平 《物理学报》2010,59(11):8249-8254
用计算机模拟的方法研究了开口角度对二维颗粒流稀疏流—密集流转变的影响.在固定入口流量和固定颗粒数两种条件下,均发现当开口角度大于零时,开口角度的增大可以提高颗粒流由稀疏流向密集流转变的最大出口流量.在稀疏流状态下,出口流量与开口角度无关;而在密集流状态下,出口流量随开口角度的增大而增大.进一步的计算还发现增加开口角度可以提高颗粒流出开口的流动速度,且最大出口流量与颗粒的流动速度呈线性关系. 关键词: 颗粒物质 颗粒流 分子动力学模拟  相似文献   

11.
刘晓宇  张国华  孙其诚  赵雪丹  刘尚 《物理学报》2017,66(23):234501-234501
数值测量了卸载过程中二维单分散圆盘颗粒系统的横波、纵波声速、声衰减系数、非线性系数随压强的变化以及声衰减系数随频率的变化.结果表明,二维(2D)圆盘颗粒体系的横波、纵波声速均随压强呈分段幂律标度:当压强P10~(-4)时,横波、纵波声速随压强的增大而减小;当P10~(-4)时,有v_t~P~(0.202),v_l~P~(0.338).进一步得到其剪切模量和体积模量的比值G/B也随压强呈幂律标度,G/B~P~(-0.502),暗示在低压强下,与三维(3D)球形颗粒体系类似,2D圆盘颗粒体系也处于L玻璃态.水平激励和垂直激励下2D圆盘颗粒系统的衰减系数随频率变化也呈现分段行为:当频率f0.05时,衰减系数不随f变化;当f0.05时,横波纵波的衰减系数α~f;当f0.35时,横波衰减系数α_T~f~2,纵波衰减系数α_L~f~(1.5).此外,竖直水平激励下的2D圆盘颗粒系统的非线性系数和衰减系数随压强也呈现与声速类似的分段规律:当P10~(-4)时,横波非线性系数β_T~P~(-0.230),其余都不随压强变化.当P10~(-4)时,两者均随压强增大呈幂律减小:β_T~P~(-0.703),β_L~P~(-0.684),α_T~P~(-0.099),α_L~P~(-0.105).进而得到2D圆盘颗粒系统中散射相关的特征长度?~*随压强呈幂律标度,当P10~(-4)时,?~*~P~(-0.595);当P10~(-4)时,?~*~P~(0.236).  相似文献   

12.
郑鹤鹏  蒋亦民  彭政  符力平 《物理学报》2012,61(21):307-315
基于大量静止颗粒堆积而成的物体属于非线性弹性体的观点,计算了其弹性势能的声速表达式(考虑圆柱对称和沿主应力方向传播的平面波情形).通过与己报道的一些实验数据的对比,认为精密的声学方法能够测定势能中的所有材料参数,因此是研究这类材料非线性弹性行为细节的一个重要观测手段,但需要对样品的所有应力、密度和均匀程度进行全面仔细的监控.  相似文献   

13.
颗粒物质中圆棒受到的静摩擦力   总被引:20,自引:0,他引:20       下载免费PDF全文
通过实验研究了圆棒在颗粒物质中受到的摩擦力与颗粒填充高度及棒径的关系.观测到摩擦力随颗粒高度和棒径而增大.用连续介质模型推导了摩擦力公式,与实验观测基本一致.结果表明,摩擦力和棒径成正比;当颗粒高度很小时,摩擦力与颗粒高度平方成正比;而当颗粒堆积很高时,摩擦力与高度成正比,即静摩擦力与接触面积成正比. 关键词: 颗粒物质 摩擦力  相似文献   

14.
实验研究了平面传送带上颗粒流的特性,主要包括传送带出口处开口宽度以及瓶颈开口角度对颗粒流的影响.实验结果发现,改变瓶颈开口角度θ,当θ大于15°时,颗粒流量Q随着cosθ呈线性变化.同时,颗粒流量Q与传送带速度v以及开口大小R也密切相关,而在θ小于15°时,颗粒流量Q基本不随开口角度变化.  相似文献   

15.
颗粒介质的离散态特性研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
彭政  厚美瑛  史庆藩  陆坤权 《物理学报》2007,56(2):1195-1202
回顾了颗粒介质中应力的分布和传播模式以及物体在颗粒介质中运动所受阻力的研究进展,并报道了我们对颗粒体系中代表离散特性的颗粒尺寸效应对颗粒介质特性影响的研究.研究发现物体由于自身重量在颗粒介质中下沉的深度随着颗粒尺寸的增大单调减小;球体在下陷过程中受到的颗粒床的支撑力,除了在约1 mm范围的表面作用区域以外,与下陷深度之间满足很好的幂率关系,幂值在1.5—1.0之间,并且此幂值随着颗粒尺寸的增大而单调减小.颗粒床的支撑力与下陷深度的幂率关系可解释为颗粒介质内部应力结构重组的宏观反应结果. 关键词: 颗粒物质 离散介质力学  相似文献   

16.
颗粒堆密度变化对堆底压力分布的影响   总被引:7,自引:0,他引:7       下载免费PDF全文
报道当一无黏性颗粒堆的中间部分密度略小于两边,从而使中部的弹性强度明显低于两边时,堆底的压力分布将在中间出现低陷.对从一固定点(或线)缓慢散落颗粒而形成的圆锥形(或楔形)堆,这一微小的密度变化可能来自颗粒沿堆边滚落时对堆产生了一定的扰动拍紧效应.计算表明用考虑了体弹模量随空间变化的弹性理论能很好地再现出观测到的压力分布. 关键词: 颗粒堆 应力分布 弹性理论  相似文献   

17.
二维斜面粗糙边界附近颗粒流量密度分布   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
鲍德松  周英  张训生  唐孝威 《物理学报》2005,54(3):1279-1282
以往的实验研究中,已经知道粗糙边界条件下,二维颗粒流的颗粒流量是以通道中心横向对称分布的,颗粒流横向分布既受通道宽度的影响,同时也受通道斜面倾斜角的影响,而且颗粒在通道两侧的分布明显少于通道中间. 主要研究粗糙边界附近颗粒分布随通道宽度以及通道斜面倾斜角的变化规律. 在稀疏流状态以及保持边界墙体的粗糙度不变的条件下,对应不同通道宽度,粗糙边界附近10d范围内的颗粒流量密度(ξ=ρv)随斜面倾斜角的增大而减小,颗粒流量密度随通道宽度的变化存在一临界宽度Wc;在通道宽度小于Wc时,粗糙墙体附近10d范围内颗粒流量密度ξ随sinθ呈指数衰减,通道宽度大于Wc时,颗粒流量密度ξ_sinθ曲线随θ增大几乎呈线性减小. 关键词: 二维颗粒流 颗粒物质 颗粒流量密度  相似文献   

18.
张攀  赵雪丹  张国华  张祺  孙其诚  侯志坚  董军军 《物理学报》2016,65(2):24501-024501
对于玻璃珠组成的颗粒介质样品,本文测量了横波和纵波声速,同时分析了剪切模量(G)与体积模量(B)的比值(G/B)随压强的变化规律.结果表明,在低压强下,颗粒体系的纵波声速(C_L)明显大于横波声速(c_T),且体系的CL,CT及G/B均随压强p变化呈幂律标度,即CL∝p~(0.3817),CT∝p~(0.2809)G/B∝p~(-0.4539),幂指数与文献[1]中预言的-1/2非常接近,暗示在我们实验压强范围内的颗粒样品处于L玻璃状态.此外,本文还利用快速傅里叶变换法测量了玻璃珠样品中的声学衰减特性及二阶谐波随压强的变化,发现:纵波声衰减系数(α)、接收端二倍频振幅(μ_(2ω))与基频振幅(μ_(1ω))平方的比值(μ_(2ω)/μ_(1ω)~2)均随压强的增大而幂率减小,分别为α∝p~-(-0.1879),和μ_(2ω)/μ_(1ω)~2∝p~(-0.866).  相似文献   

19.
Ping Wang 《Physica A》2010,389(19):3972-3977
We study the joint probability distribution of normal and tangential frictional forces in jammed granular media, Pμ(ft,fn), for various values of the friction coefficient μ, especially when μ=. A universal scaling law is found to collapse the data for μ=0 to , demonstrating a link between the force distribution Pμ(ft,fn) and the average coordination number, . The results determine for a finite friction coefficient, extending the constraint-counting argument of isostatic granular packing to finite frictional packings.  相似文献   

20.
通过实验研究斜面上二维颗粒流,当出口尺寸减小到临界值Dc时,发生稀疏流到密集流的突变.发现临界尺寸Dc与初始流量和通道宽度有关,通道宽度一定的情况下,临界开口尺寸Dc近似随初始流量Q0的平方根增大.在初始流量Q0一定时,临界开口尺寸Dc随通道宽度W近似线性增大.给出了这些关系的表达式,理论计算与实验观测结果一致.同时,也讨论了通道宽度影响临界开口尺寸的原因. 关键词: 颗粒物质 颗粒流  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号