顆粒材料破碎演化路徑細觀熱力學機制
摘要：顆粒材料在高應(yīng)力環(huán)境下會發(fā)生顆粒破碎現(xiàn)象,顆粒破碎不僅影響顆粒材料的力學特性,同時與大量工程問題密切相關(guān).目前的相關(guān)研究主要集中在唯象地描述顆粒破碎的演化以及破碎對力學特性的影響層面,對顆粒破碎演化路徑的物理機制研究較少.本文基于熱力學框架,采用細觀力學中細觀–宏觀的均勻化方法推導了顆粒體系彈性能和破碎能量耗散,并在最大能量耗散的假設(shè)下,在熱力學框架內(nèi),建立了理想化的無摩擦球體顆粒等向壓縮過程的彈性–破碎模型,闡述了顆粒材料破碎演化路徑細觀熱力學機制.由于模型的推導不依賴任何唯象的經(jīng)驗公式,因此模型中包含的參數(shù)均有明確的物理意義.模型預(yù)測與前人試驗結(jié)果對比表明,材料的初始級配對彈性壓縮模量和破碎應(yīng)力的影響并不相同:不同分形維數(shù)級配對應(yīng)的彈性體變模量存在極大值,而破碎應(yīng)力卻隨著分形維數(shù)的增大單調(diào)遞增;顆粒破碎的演化符合最大能量耗散原理,且顆粒材料的壓縮曲線可以分為彈性–破碎–擬彈性3個機制不同的階段.
注：因版權(quán)方要求，不能公開全文，如需全文，請咨詢雜志社。
力學學報雜志
力學學報雜志， 月刊，本刊重視學術(shù)導向，堅持科學性、學術(shù)性、先進性、創(chuàng)新性，刊載內(nèi)容涉及的欄目：流體力學、固體力學、動力學與控制、生物、工程及交叉力學、冰工程中關(guān)鍵力學問題專題、研究綜述、Fluid Mechanics、、航天動力學與控制專題、熱應(yīng)力專題、力學人物追憶、學術(shù)會議、學報綜合信息等等。于1957年經(jīng)新聞總署批準的正規(guī)刊物。
- 北大期刊
- CSCD期刊
- 統(tǒng)計源期刊
- 1-3個月審核
