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密集顆粒物質(zhì)的介觀結(jié)構(gòu)

摘要:密集顆粒物質(zhì)由大量顆粒組成的多體相互作用體系,在一定條件下,顆?;ハ噙B接,形成相對(duì)穩(wěn)定的介觀尺度結(jié)構(gòu),其幾何和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)較大程度上決定了顆粒體系的宏觀物理和力學(xué)性質(zhì),因此開(kāi)展顆粒的介觀結(jié)構(gòu)研究具有重要的理論價(jià)值,是科學(xué)的前沿之一.自然界的堆石壩、堰塞體和碎屑流,以及工程中的高溫氣冷堆堆芯顆粒流和先進(jìn)核裂變能系統(tǒng)(ADS嬗變)的顆粒散裂靶等都是典型的顆粒體系,研究顆粒體系宏觀力學(xué)性質(zhì)是災(zāi)害預(yù)測(cè)和調(diào)控技術(shù)的關(guān)鍵.本文首先介紹顆粒接觸力理論和簡(jiǎn)化模型的研究進(jìn)展,接著介紹介觀尺度結(jié)構(gòu)分析方法與測(cè)量技術(shù),顆粒體系Jamming轉(zhuǎn)變、軟點(diǎn)和顆粒微位移測(cè)量技術(shù)等,最后列舉了幾個(gè)關(guān)鍵的科學(xué)問(wèn)題.顆粒介質(zhì)中很多基本力學(xué)問(wèn)題的解決需要借鑒物理和數(shù)學(xué)等學(xué)科的最新成果,建立新的概念和范式,從新的角度、思路、理念去認(rèn)識(shí)顆粒介質(zhì)的基本問(wèn)題.同時(shí),顆粒介質(zhì)的基礎(chǔ)研究還要緊密結(jié)合工程應(yīng)用領(lǐng)域的大量相關(guān)的核心技術(shù),與工程領(lǐng)域?qū)<夜餐献鳎沟妙w粒介質(zhì)的研究有的放矢,更具生命力.

關(guān)鍵詞:
  • 顆粒介質(zhì)  
  • 本構(gòu)關(guān)系  
  • 多尺度結(jié)構(gòu)  
  • 接觸力模型  
作者:
孫其誠(chéng); 劉曉星; 張國(guó)華; 劉傳奇; 金峰
單位:
清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 北京100084; 中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所多相復(fù)雜系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 北京100190; 北京科技大學(xué)物理系; 北京100083
刊名:
力學(xué)進(jìn)展

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期刊名稱:力學(xué)進(jìn)展

力學(xué)進(jìn)展雜志緊跟學(xué)術(shù)前沿,緊貼讀者,國(guó)內(nèi)刊號(hào)為:11-1774/O3。堅(jiān)持指導(dǎo)性與實(shí)用性相結(jié)合的原則,創(chuàng)辦于1971年,雜志在全國(guó)同類期刊中發(fā)行數(shù)量名列前茅。