具有不规则颗粒形状的颗粒材料的热振动

作者

潘一泽,龚晓辉 & 亚历山德罗·罗塔·洛里亚

摘要

具有不规则颗粒形状的颗粒材料在自然和工程系统中会经历无数的温度变化。然而，循环温度变化对颗粒材料力学的影响仍然知之甚少。具体来说，对于颗粒材料对循环温度变化的响应知之甚少，这些响应是以下中心变量的函数：颗粒形状、施加的应力水平、相对密度和温度振幅。本文介绍了先进的实验室实验，以探索循环温度变化对颗粒材料力学的影响，重点是沙子。结果表明，施加在沙子上的循环温度变化会引起热震荡：由于构成颗粒的热膨胀和收缩引起的微观结构重排，不可逆的体积变形的积累。热振荡引起的砂体变形很大程度上取决于颗粒形状、应力水平、相对密度和温度振幅。这种变形在单个热循环中是有限的，但在多个热循环中会累积并变得显着，导致沙子和其他颗粒材料的大量压实，从而影响各种自然和工程系统。