散体力学英文解释翻译、散体力学的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 mechanics of granular media
分词翻译:
体力的英语翻译:
main; physical power; power; sinew; thew
【化】 body force
学的英语翻译:
imitate; knowledge; learn; mimic; school; study; subject of study
专业解析
散体力学(Granular Mechanics)是力学的一个分支,专门研究由大量离散固体颗粒组成的集合体(称为散体或颗粒物质)在外力作用下的力学行为、运动规律和本构关系。其核心在于理解颗粒间的相互作用(如碰撞、摩擦)、颗粒与流体的耦合(如气固、液固两相流),以及由此产生的宏观力学响应。
1.定义与研究对象
- 散体(Granular Material):指由大量尺寸远大于分子尺度的固体颗粒(如沙土、谷物、矿石、药粉等)组成的集合体。其特性介于连续固体、液体和气体之间,具有复杂的非线性行为,如剪切膨胀(Dilatancy)、成拱效应(Arching Effect)和尺寸效应(Size Effect)。
- 研究内容:包括颗粒的堆积结构、应力传递路径、流动特性(如雪崩、泥石流)、静力学稳定性(如边坡稳定、筒仓压力)及动力学过程(如颗粒分离、振动流化)等。
2.核心理论框架
- 微观尺度:基于离散元方法(DEM, Discrete Element Method),模拟单个颗粒的运动与相互作用力(弹性力、摩擦力、黏附力)。
- 宏观尺度:建立连续介质模型(如Mohr-Coulomb准则、双尺度本构方程),描述散体的整体应力-应变关系。例如,临界状态理论(Critical State Theory)常用于解释土体的剪切强度与变形。
- 关键公式:宏观剪切强度常表示为:
$$
tau = c + sigma_n tan phi
$$
其中 $tau$ 为剪切应力,$c$ 为黏聚力,$sigma_n$ 为法向应力,$phi$ 为内摩擦角。
3.应用领域
- 地质工程:分析土壤、岩石碎屑的稳定性(如滑坡预测、地基承载力)。
- 工业处理:优化颗粒物料的输送、混合、分选(如制药造粒、粮食仓储)。
- 自然灾害防治:模拟雪崩、沙丘迁移及泥石流动力学机制。
- 先进技术:在增材制造(3D打印)、月球壤土开发等领域有新兴应用。
4.权威参考资料
- 经典著作:
- 《Granular Matter: An Interdisciplinary Approach》 (A. Mehta, Springer) 系统阐述理论基础。
- 《Soil Mechanics》 (T.W. Lambe & R.V. Whitman) 是土力学的标准教材,涵盖散体静力学核心模型。
- 研究机构:
- 美国物理学会(APS)旗下《Physical Review E》期刊常发表颗粒物质前沿研究。
- 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室在散体力学工程应用方面具有权威成果。
注:因搜索结果未提供直接链接,参考文献以经典学术资源及权威机构替代,确保内容符合原则。实际写作中建议替换为可验证的最新文献链接(如DOI或机构官网)。
网络扩展解释
散体力学是固体力学的一个分支,主要研究由离散颗粒组成的集合体(即散体)在受力时的极限平衡和运动规律。以下是详细解释:
1.定义与研究对象
散体是由几何尺寸相近的颗粒组成的集合体,如土壤、砂粒、谷物等。其力学特性通过内摩擦角(ρ)和黏聚力(k)描述。若颗粒间无黏聚力(如砂粒、谷物),则称为理想散体。
2.核心研究内容
- 极限平衡:分析散体在受力时的稳定性及破坏条件,例如抗剪强度的影响因素(如矿石块度、粗颗粒含量)。
- 运动规律:研究颗粒间的相互作用力及位移,如农业工程中物料输送时的动态行为。
3.应用领域
- 矿业工程:分析矿石破碎后颗粒的力学特性对设备设计的影响。
- 农业工程:优化谷物存储、肥料输送及土壤耕作等过程的效率。
- 工业技术:用于引信准流体机构性能分析等特殊场景。
4.学科发展
散体力学理论随着工程需求不断完善,尤其在颗粒介质模拟(如离散元模型)方面进展显著。
如需进一步了解具体案例或公式推导,可参考上述来源中的研究文献。
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