堆積問題的離散元模擬-實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、離散元法是分析散體力學(xué)行為的有效數(shù)值方法，但許多研究者習(xí)慣于只做離散元模擬而忽視用實(shí)驗(yàn)證明其合理性。只有少數(shù)研究能給出模擬預(yù)測的結(jié)果并與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較分析，其參數(shù)的給定都通過實(shí)驗(yàn)測出。對給定參數(shù)交代不清會導(dǎo)致理論上的不確定性從而限制其實(shí)際應(yīng)用。在諸多離散元模型中，基于圓球接觸力學(xué)的模型無疑更合理，但迄今尚未得到任何實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證?！　榱嗽u估離散元模型的可行性及可應(yīng)用性，本文通過模擬與實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)地分析了基于接觸力學(xué)的球顆粒模型(無粘干顆粒

2、模型為主)的堆積問題，比較不同堆積情況下的休止角和堆的外形。堆積模擬采用的型式包括單層擬二維(SL2D)、擬二維(Q2D)和空間堆積。研究主要包括如下方面：(1)、單層擬二維顆粒堆積的初步模擬，分析了影響休止角的參數(shù)。發(fā)現(xiàn)顆粒表面的摩擦系數(shù)是影響休止角的主要因素，顆粒與底板間的摩擦系數(shù)也影響自由堆積的休止角，因此需限制顆粒在底板邊界上的滾動(dòng)。(2)、發(fā)展了一種簡單適用的實(shí)驗(yàn)測量摩擦系數(shù)的方法和裝置，并測出了磨砂玻璃球等顆粒材料的顆粒間和