基于微形态理论的各向异性散体波动分析
基于散粒体微观力学理论,忽略颗粒转动引起的相对位移,考虑颗粒接触的组构各向异性,根据宏微观能量守恒推导得到了散体材料各向异性微形态本构关系,进而通过单位接触方向积分的递推公式推导出了各向异性本构张量表达式;在此基础上,根据哈密顿原理得到了各向异性散体材料的运动平衡方程和边界条件,从而求得了平面波在各向异性散粒体中的传播规律和频散关系,最后对波的频散关系和频率带隙进行了详细的参数分析.研究表明:该模型预测了散体中包含3类12种位移波:3种纵波、6种横波和3种平面内横向剪切波;横观各向同性条件下,接触各向异性参数a20越大,纵波和横波的频率越大,而平面内横向剪切波的频率越小;正交各向异性条件下,随着接触各向异性参数a22的增大,与2方向运动相关的横波频率增大,而与3方向运动相关的横波频率则减小;但a22的变化对纵波频率影响很小.材料各向异性程度对横波带宽影响不大,但对纵波带宽影响较大:a20的增大使得声-光学波间的带宽减小,而光学波间的带宽增大,当a20＞0.84时,声-光学波间的带隙消失;但是a22的增大则使得声-光学波间的带宽增大,而光学波间的带宽减小.退化为各向同性模型后,预测3类波的频散曲线与其他各向同性模型的结果基本一致.
散粒体、各向异性、波动、微观力学、微形态
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O343(固体力学)
国家重点研发计划No.2017YFC0805300
2022-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共14页
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