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论文类型：会议论文

发表时间：2012-09-01

页面范围：216-221

关键字：颗粒物质;剪切速率;法向约束应力;剪切应力;体积膨胀率;层状流动;紊态流动

摘要：颗粒物质受自身材料性质的影响,在外界驱动下会产生不同的剪切流动状态.为研究颗粒物质由静态向流动状态转化的演化规律,本文研制了中型颗粒环剪仪.对颗粒物质在不同法向约束应力和剪切速率下的切向应力及体积进行了试验测试.结果表明,颗粒物质的剪切速率(γ)对其流动状态有很大影响,并存在一个临界值(γ)c.当(γ)＜(γ)c时,颗粒物质的剪切应力τ和体积膨胀率λ均随剪切速率(γ)的增加呈线性快速增长;当(γ)＞(γ)c时,τ与λ受(γ)影响的显著性明显减弱.通过对环剪仪内颗粒物质运动状态的观测,发现随着剪切速率的增加,颗粒物质的剪切流动状态存在一个由层状流动向紊态流动的启动过程,并在临界速率(γ)c处完成转化.通过对颗粒物质在不同剪切速率、法向约束应力下流动状态的试验研究,有助于揭示其发生类固-液转化的内在机理,进而确定相应的宏观力学行为.