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冲击荷载下颗粒物质缓冲性能的试验研究

季顺迎 李鹏飞 陈晓东

冲击荷载下颗粒物质缓冲性能的试验研究

季顺迎, 李鹏飞, 陈晓东
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  • 颗粒物质是一种复杂的能量耗散体系. 颗粒间的摩擦和黏滞作用可使冲击荷载引起的能量有效衰减, 颗粒间的力链结构又可将瞬时局部冲击荷载进行空间扩展和时间延长, 达到良好的缓冲效果. 为研究颗粒物质对冲击荷载的缓冲性能, 本文采用重力作用下球体冲击筒内颗粒物质的试验系统, 研究了筒体底部作用力在颗粒材料、颗粒厚度等因素影响下的变化规律. 试验结果表明: 非规则颗粒具有更加良好的缓冲性能, 粗颗粒的缓冲性能略高于细颗粒. 颗粒厚度H是影响缓冲性能的重要因素, 并存在一个临界厚度Hc. 当HHc时, 缓冲性能随H的增加而增强; 当H>Hc时, H对缓冲效果的影响不再显著. 以上研究是在同一冲击能量下进行的, 而对于不同冲击能量下的Hc还需要深入开展. 通过颗粒物质对冲击荷载缓冲性能的试验研究, 可揭示颗粒材料的基本物理力学行为, 为其在缓冲减振领域中的应用提供依据.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11172063);国家重点基础研究发展计划 (批准号: 2010CB731502)和新世纪优秀人才支持计划(批准号: NCET-08-0072)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-01-05
  • 修回日期:  2012-03-06
  • 刊出日期:  2012-09-05

冲击荷载下颗粒物质缓冲性能的试验研究

  • 1. 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116023
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11172063)

    国家重点基础研究发展计划 (批准号: 2010CB731502)和新世纪优秀人才支持计划(批准号: NCET-08-0072)资助的课题.

摘要: 颗粒物质是一种复杂的能量耗散体系. 颗粒间的摩擦和黏滞作用可使冲击荷载引起的能量有效衰减, 颗粒间的力链结构又可将瞬时局部冲击荷载进行空间扩展和时间延长, 达到良好的缓冲效果. 为研究颗粒物质对冲击荷载的缓冲性能, 本文采用重力作用下球体冲击筒内颗粒物质的试验系统, 研究了筒体底部作用力在颗粒材料、颗粒厚度等因素影响下的变化规律. 试验结果表明: 非规则颗粒具有更加良好的缓冲性能, 粗颗粒的缓冲性能略高于细颗粒. 颗粒厚度H是影响缓冲性能的重要因素, 并存在一个临界厚度Hc. 当HHc时, 缓冲性能随H的增加而增强; 当H>Hc时, H对缓冲效果的影响不再显著. 以上研究是在同一冲击能量下进行的, 而对于不同冲击能量下的Hc还需要深入开展. 通过颗粒物质对冲击荷载缓冲性能的试验研究, 可揭示颗粒材料的基本物理力学行为, 为其在缓冲减振领域中的应用提供依据.

English Abstract

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