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器壁滑动摩擦力对受振颗粒体系中冲击力倍周期分岔过程的影响

韩红 姜泽辉 李翛然 吕晶 张睿 任杰骥

器壁滑动摩擦力对受振颗粒体系中冲击力倍周期分岔过程的影响

韩红, 姜泽辉, 李翛然, 吕晶, 张睿, 任杰骥
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  • 颗粒物质由离散的固体颗粒组成, 受到周期性振动时可以表现出复杂的动力学行为. 这些行为往往受众多因素的影响, 如空气阻力和器壁摩擦力等. 针对受振颗粒体系中冲击力的倍周期分岔现象, 通过抽真空或将容器底镂空消除空气阻力, 单独研究器壁滑动摩擦力的影响. 结果表明在仅有器壁摩擦力作用的情况下, 倍周期分岔过程仅受约化振动加速度的控制, 与颗粒的尺寸、颗粒层数及振动频率无关. 将器壁摩擦力处理成一个大小恒定、方向与颗粒和器壁相对速度反向的阻力, 并包含到完全非弹性蹦球模型中, 能够对所观察到的现象给出很好的解释. 通过对倍周期分岔点测量平均值的拟合, 得到器壁滑动摩擦力的大小约为颗粒总重量的10%.
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 10974038) 资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-12-06
  • 修回日期:  2013-02-15
  • 刊出日期:  2013-06-05

器壁滑动摩擦力对受振颗粒体系中冲击力倍周期分岔过程的影响

  • 1. 哈尔滨工业大学理学院物理系, 哈尔滨 150001
    基金项目: 

    国家自然科学基金 (批准号: 10974038) 资助的课题.

摘要: 颗粒物质由离散的固体颗粒组成, 受到周期性振动时可以表现出复杂的动力学行为. 这些行为往往受众多因素的影响, 如空气阻力和器壁摩擦力等. 针对受振颗粒体系中冲击力的倍周期分岔现象, 通过抽真空或将容器底镂空消除空气阻力, 单独研究器壁滑动摩擦力的影响. 结果表明在仅有器壁摩擦力作用的情况下, 倍周期分岔过程仅受约化振动加速度的控制, 与颗粒的尺寸、颗粒层数及振动频率无关. 将器壁摩擦力处理成一个大小恒定、方向与颗粒和器壁相对速度反向的阻力, 并包含到完全非弹性蹦球模型中, 能够对所观察到的现象给出很好的解释. 通过对倍周期分岔点测量平均值的拟合, 得到器壁滑动摩擦力的大小约为颗粒总重量的10%.

English Abstract

参考文献 (35)

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