顆粒物質(zhì)是大量宏觀粒子聚集而成的多體系統(tǒng),是地球上存在最廣泛的物質(zhì)形態(tài)之一。由于顆粒物質(zhì)所具有的典型的強(qiáng)耗散非平衡態(tài)體系特點(diǎn),其力學(xué)行為與牛頓流體或者彈性固體等連續(xù)性介質(zhì)有顯著的區(qū)別。在外界擾動(dòng)下,顆粒物質(zhì)會(huì)在微觀—介觀—宏觀三個(gè)空間結(jié)構(gòu)尺度下展現(xiàn)出多個(gè)不同特征時(shí)間尺度的動(dòng)力學(xué)行為。對(duì)這些行為發(fā)生的原理以及機(jī)制的認(rèn)知不僅有助于揭示顆粒材料的基本物理力學(xué)特性,而且對(duì)于生產(chǎn)及原料運(yùn)輸過程中的能源節(jié)約以及山體滑坡等自然災(zāi)害的預(yù)防有重要現(xiàn)實(shí)意義。聲波探測(cè)法是一種優(yōu)異的無(wú)損探測(cè)顆粒體系材料屬性及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方法。聲波信號(hào)在顆粒系統(tǒng)中的傳播受到透射、反射、散射以及耗散等多重機(jī)制的影響,信號(hào)本身包含關(guān)于顆粒系統(tǒng)宏觀屬性以及微觀結(jié)構(gòu)的各種信息。本論文首先利用飛行時(shí)間法對(duì)單種材質(zhì)顆粒樣品進(jìn)行了聲波測(cè)量,并考察樣品所受壓強(qiáng)對(duì)透射波的影響。發(fā)現(xiàn)聲波波速同樣品所受壓強(qiáng)之間滿足簡(jiǎn)單的正冪指數(shù)關(guān)系,而衰減系數(shù)和非線性系數(shù)則同壓強(qiáng)之間存在負(fù)冪指數(shù)關(guān)系。同時(shí)研究了樣品厚度對(duì)聲波的影響。發(fā)現(xiàn)隨著樣品厚度的增加,樣品聲速呈現(xiàn)先增加后飽和的趨勢(shì)。小波變換得到的波譜顯示,隨著樣品厚度的增加,E波所含波的主要頻率從高頻逐步向低頻...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
符號(hào)說明
第一章 緒論
    1.1 顆粒物質(zhì)
        1.1.1 顆粒物質(zhì)的概念和特點(diǎn)
        1.1.2 顆粒固體、顆粒液體與顆粒氣體
    1.2 顆粒固體中的聲傳播
        1.2.1 顆粒固體的研究方法
        1.2.2 顆粒固體聲傳播研究概述
    1.3 本文選題和內(nèi)容安排
第二章 裝置及樣品的制備
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.1 密度的測(cè)量
        2.2.2 樣品制備
    2.3 聲速的測(cè)量
        2.3.1 測(cè)量方法
        2.3.2 定標(biāo)與裝置精確度測(cè)定
    2.4 顆粒介質(zhì)的透射波形
    2.5 單振子模型
第三章 單種顆粒介質(zhì)聲波測(cè)量
    3.1 壓強(qiáng)對(duì)聲速的影響
    3.2 壓強(qiáng)對(duì)非線性系數(shù)的影響
    3.3 樣品厚度對(duì)聲波的影響
第四章 混合顆粒介質(zhì)的聲波探測(cè)
    4.1 實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.2 離散元模擬
        4.2.1 離散元簡(jiǎn)介
        4.2.2 模型及參數(shù)
        4.2.3 模擬結(jié)果
    4.3 討論
第五章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄A: EMT理論
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：4004133