颗粒物质中空洞效应的影响因素及颗粒表面摩擦性质的研究

论文摘要

本文用实验的方法研究了颗粒物质空洞效应的影响因素和颗粒物质的表面摩擦性质。分别测量了不同颗粒填充高度（即空洞产生的深度）、颗粒直径、筒仓直径和探测棒直径等条件时,空洞对颗粒物质中应力变化的影响。实验结果表明,空洞对颗粒物质中应力变化的影响只与空洞产生的深度存在着一定的关系,而与颗粒直径,筒仓直径和探测棒直径无关。为了研究颗粒尺寸与颗粒层数对颗粒表面摩擦性质的影响,采用一滑块与颗粒表面接触,电动平移装置推动颗粒层上的滑块运动,传感器自动测量滑块受到的摩擦力,通过表面相互摩擦实验发现:（1）表面粘有固定颗粒的滑块与离散颗粒层表面发生相对运动时,最大静摩擦力随颗粒层中颗粒尺寸的增大而减小;（2）滑块受到的滑动摩擦力与颗粒层数有关,颗粒层数小于三层时,滑块受到的滑动摩擦力随颗粒层数增加而增加,当颗粒层数大于等于三层时,滑块受到的滑动摩擦力不在增加趋于饱和。通过拟合得到最大摩擦力F与尺寸R满足F=A+Bexp（-R/C）关系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 颗粒物质研究概述
• 1.1 研究颗粒物质摩擦性质的背景及意义
• 1.2 与本课题相关的典型现象及其理论
• 1.2.1 粮仓现象及其解释
• 1.2.2 颗粒物质的空洞效应
• 1.2.3 水平颗粒层的摩擦力
• 1.2.4 湿颗粒中的摩擦现象
• 1.2.5 摩擦力对颗粒层厚度依赖的非单调性以及边界效应
• 1.3 颗粒物质的研究方法
• 1.4 论文选题及主要研究内容
• 第二章 颗粒物质中空洞效应的影响因素研究
• 2.1 实验原理
• 2.2 实验装置
• 2.3 实验步骤
• 2.4 摩擦力与颗粒尺寸的关系
• 2.5 摩擦力与筒仓尺寸的关系
• 2.6 摩擦力与探测棒直径的关系
• 2.7 本章总结
• 第三章 颗粒表面摩擦性质的研究
• 3.1 实验原理
• 3.2 实验装置
• 3.3 实验步骤
• 3.4 滑块受到摩擦力与滑块位移的关系
• 3.5 滑块质量对摩擦力的影响
• 3.6 滑块受到的最大静摩擦力与颗粒尺寸间的关系
• 3.7 滑动摩擦力与颗粒层数的关系
• 3.8 本章总结
• 第四章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录: