双分散颗粒体系在临界堵塞态的结构特征

摘要：

堵塞行为是颗粒体系中一种常见的现象,其力学性质与堆积结构的关联非常复杂.本文采用离散元法研究了由两种不同半径颗粒组成的二维双分散无摩擦球形颗粒体系在临界堵塞态所呈现的结构特征,讨论了大小颗粒粒径比与大颗粒百分比对临界堵塞态的影响.数值模拟结果表明,当粒径比λ小于1.4时,临界平均接触数与大颗粒百分比关系不大,当粒径比λ大于1.4时随着大颗粒百分比的增大临界平均接触数先减小再增大.而临界体积分数在粒径比λ小于1.8时随着大颗粒百分比的增加先减小后增大,大于1.8时又基本不随大颗粒百分比而变化.大颗粒百分比在接近0或1时,系统近似为单分散体系,临界平均接触数与体积分数基本不随半径比的增大而变化;在接近0.5时,临界平均接触数随着半径比的增大逐渐减小,而临界体积分数则是先减小后增大.文中对大-小颗粒这一接触类型的百分比也进行了探讨,其值随着大颗粒百分比的增大呈二次函数的变化趋势,粒径比对这一变化趋势只有较小的影响.

关键词：堵塞态、平均接触数、体积分数、接触类型

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资助基金：国家自然科学基金批准号:11264006和贵州大学引进人才科研基金批准号:201334资助的课题.Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant No.11264006 and the Introduced Talents of Scientific Research Foundation of Guizhou University,China Grant No.201334.

在线出版日期：2016-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：217-222