颗粒滚动-滑动转换机制及摩擦系数的试验研究

›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (S1): 110-115.

颗粒滚动-滑动转换机制及摩擦系数的试验研究

孙珊珊，苏勇，季顺迎

大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，大连 116023

收稿日期:2009-05-25 出版日期:2009-08-10 发布日期:2011-03-16
通讯作者: 季顺迎，男，1972，副教授，主要从事离散介质力学及其工程方面的研究。 E-mail:jisy@dlut.edu.cn
作者简介:孙珊珊，女，1983，博士生，主要从事离散单元方法研究。
基金资助:
国家自然科学基金项目(No.10772041, 50808027); 教育部新世纪优秀人才资助计划项目(No.2009-7)。

Experimental study of rolling-sliding transition and friction coefficients of particles

SUN Shan-shan, SU Yong, JI Shun-ying

State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Dalian University of Technology, Dalian 116023, China

Received:2009-05-25 Online:2009-08-10 Published:2011-03-16

摘要/Abstract

摘要：

颗粒间的滑动、滚动摩擦对其微观、宏观动力特性有很大的影响。在颗粒流体动力学研究中，对颗粒介质的滑动摩擦已有深刻的认识，而对滚动摩擦及其与滑动摩擦间相互关系的研究还需进一步深入。滚动摩擦的影响因素较多，且作用机理复杂，至今没有形成统一的理论。通过颗粒滑动–滚动摩擦试验，分析了颗粒表面粗糙度和形状对颗粒摩擦力的影响，初步研究了颗粒滚动–滑动摩擦的转化机制。试验结果表明：颗粒在不同的粗糙度和不规则形态影响下表现出滑动或滚动的不同运动形式，并呈现出一定的转化特性。该试验还进一步测定了颗粒滑动、滚动摩擦系数，定性地分析了颗粒的表面粗糙度和几何形态对它们的影响。

关键词: 颗粒物质, 滚动摩擦, 滑动摩擦, 转化机制, 力学试验

Abstract:

The rolling-sliding friction is important to the dynamics of granular materials on micro and macro scales. In the granular flow dynamics, the sliding friction has been investigated well, but the mechanism of rolling friction is paid less attention before. The rolling friction is influenced by many factors, and there is no unified theory to describe the rolling friction. The experiment for friction coefficients under the influences of normal loads, roughness of contact surfaces, particle shapes has been carried out; and the transition mechanism of the rolling-sliding friction is studied. It is shown that the particle performs sliding when the particle shape is quite irregular and the contact surface is too smooth; otherwise, the particle performs rolling. Moreover, the sliding friction coefficient and rolling friction coefficient are measured under various particle shapes and surface roughnesses.

Key words: granular material, rolling friction, sliding friction, transition mechanism, mechanical experiment

中图分类号:

TU 443

孙珊珊，苏勇，季顺迎. 颗粒滚动-滑动转换机制及摩擦系数的试验研究[J]. , 2009, 30(S1): 110-115.

SUN Shan-shan, SU Yong, JI Shun-ying. Experimental study of rolling-sliding transition and friction coefficients of particles[J]. , 2009, 30(S1): 110-115.

参考文献

相关文章 15

[1]	刘镇，周翠英，陆仪启，林振镇, . 软岩水-力耦合的流变损伤多尺度力学试验系统的研制[J]. , 2018, 39(8): 3077-3086.
[2]	罗刚，梅雪峰，师陆冰，胡卸文，金涛，王文健，马洪生，. 石灰岩高速滚动摩擦特性[J]. , 2018, 39(2): 474-482.
[3]	周小文，刘攀，胡黎明，何勇彬，赵仕威 , . 结构性花岗岩残积土的剪切屈服特性试验研究[J]. , 2015, 36(S2): 157-163.
[4]	张奇华，李玉婕，袁东，赵晓，张文辉,. 地下水封洞库水幕孔注水试验及岩体等效渗透参数分析[J]. , 2015, 36(9): 2648-2658.
[5]	曹帅，杜翠凤，谭玉叶，付建新 , . 金属矿山阶段嗣后充填胶结充填体矿柱力学模型分析[J]. , 2015, 36(8): 2370-2376.
[6]	丁梧秀，陈建平，徐桃，陈华军，王鸿毅,. 化学溶液侵蚀下灰岩的力学及化学溶解特性研究[J]. , 2015, 36(7): 1825-1830.
[7]	胡永强，汤连生，李兆源，. 静压桩桩-土界面滑动摩擦机制研究[J]. , 2015, 36(5): 1288-1294.
[8]	王瑞红，李建林，蒋昱州，郭金龙，汤天彩，. 峰前卸荷对节理岩体力学特性影响试验研究[J]. , 2014, 35(4): 972-976.
[9]	陈璐，谭云亮，臧传伟，赵同彬，于凤海,. 加锚岩石力学性质及破坏特征试验研究[J]. , 2014, 299(2): 413-422.
[10]	刘泉声，柳志平，程勇，贾瑞华 . 水泥土在侵蚀环境中的试验研究和等效分析[J]. , 2013, 34(7): 1854-1860.
[11]	丰成君，陈群策，谭成轩，吴满路，秦向辉. 广东核电站地应力测量及其应用[J]. , 2013, 34(6): 1745-1752.
[12]	秦向辉，谭成轩，孙进忠，陈群策，安美建 . 地应力与岩石弹性模量关系试验研究[J]. , 2012, 33(6): 1689-1695.
[13]	武彩霞，许领，戴福初，闵弘 , 谭国焕，邝国麟，周跃峰. 黑方台黄土泥流滑坡及发生机制研究[J]. , 2011, 32(6): 1767-1773.
[14]	孔亮. 基于颗粒物质力学与连续介质热力学的岩土本构模型初探[J]. , 2010, 31(S2): 1-6.
[15]	邓代强，高永涛，吴顺川，余伟健. 复杂应力下充填体破坏能耗试验研究[J]. , 2010, 31(3): 737-742.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed