冲击载荷下U形颗粒介质缓冲性能的离散元模拟

摘要

颗粒材料是一种复杂的能量耗散体系,相比球形颗粒而言,非球形颗粒的高离散、多碰撞及咬合互锁效应显著影响颗粒介质的宏观力学性质.本文基于球面组合填充方法构造U形颗粒,利用离散单元方法针对冲击载荷下U形颗粒床的缓冲性能开展数值分析,主要研究了颗粒长宽比对容器底部、颗粒间配位数及对冲击物动力学特征的影响规律.计算结果表明,当U形颗粒长宽比小于0.8时,等质量颗粒床的缓冲性能会随着长宽比的增加有所提升,长宽比为0.8的U形颗粒床具有最优的缓冲性能,而长宽比在0.8-1.5之间的颗粒介质缓冲性能没有明显变化.