湿颗粒物质倍周期运动的研究

摘要

通过实验研究了竖直振动激励下湿颗粒物质的运动规律，研究内容分两个部分：
　　（1）竖直振动激励下湿颗粒块倍周期率的研究；
　　（2）竖直振动激励下颗粒块内耗的研究。
　　竖直振动激励下湿颗粒块倍周期率的实验结果表明：湿颗粒块的运动具有倍周期性，其周期是激振周期的整数倍，倍周期率不仅与约化加速度有关，还与激振频率有关。随着约化加速度的增大，倍周期率阶梯式的增加；激振频率低对应的倍周期率小，激振频率高对应的倍周期率大。基于完全非弹性蹦球模型对颗粒块的倍周期行为进行了动力学分析，用matlab软件对非线性动力学方程进行数据解。数据解结果表明，倍周期率随约化加速度的变化规律与实验结果基本一致，但倍周期率与激振频率无关，这与实验结果不一致。最后结合颗粒物质的特性解释了理论与实验不符的原因。
　　竖直振动激励下颗粒块内耗研究的结果表明：颗粒的粒径、颗粒间介质的粘性对颗粒块的内耗均有影响，在激振频率相同且激振强度一定时，无论是干颗粒块还是湿颗粒块，大颗粒的耗散都比小颗粒的耗散少，无论是大颗粒块还是小颗粒块，湿颗粒块的耗散都比干颗粒块的耗散少，即颗粒间的内耗以碰撞中能量耗散为主。对实验结果进行了动力学分析，建立了竖直振动激励下颗粒块平均飞行时间与激振强度和颗粒块内耗因子（颗粒块内部颗粒的大小，颗粒间的介质的粘性等）的定量关系，通过origin软件对实验数据进行了拟合，拟合结果与理论结果吻合较好。最后分析了颗粒块内部的结构以及外界的激振频率对颗粒块内耗的影响。

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第一章 引言

1.1颗粒物质简介

1.2颗粒物质倍周期运动及能耗研究现状

1.3课题前期工作

1.4课题研究内容和目标

1.5课题创新点

1.6研究意义

第二章． 技术线路和研究方法

2.1技术路线

2.2实验装置和仪器

2.3颗粒块样品的制备

2.4控制参量和特征量的测量

2.5数据分析方法

第三章．湿颗粒块倍周期率研究的实验结果和理论分析

3.1实验结果

3.2理论分析

3.3本章小结

第四章．颗粒块内耗研究的实验结果及理论分析

4.1实验结果

4.2理论分析

4.3本章小结

第五章 本文工作总结和展望

5.1 本文工作总结

5.2 研究工作展望

致谢

参考文献

附录一：攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目

附录二：完全非弹性蹦球模型数值解MATLAB程序

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