岩土颗粒介质在应力波作用下的接触力与变形关系

›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (8): 2580-2586.

岩土颗粒介质在应力波作用下的接触力与变形关系

陈万祥，郭志昆，黄育

解放军理工大学工程兵工程学院，南京 210007

收稿日期:2010-04-28 出版日期:2010-08-10 发布日期:2010-08-30
作者简介:陈万祥，男，1977年生，博士，讲师，主要从事抗冲击爆炸新材料及其应用方面的教学与研究工作。

Contact force-displacement relationship for geotechnical granular medium under stress wave

CHEN Wan-xiang, GUO Zhi-kun, HUANG Yu

Engineering Institute of Corps of Engineers，PLA University of Science and Technology, Nanjing 210007, China

Received:2010-04-28 Online:2010-08-10 Published:2010-08-30

摘要/Abstract

摘要：

为了描述岩土颗粒介质在应力波作用下的接触力与变形关系，运用接触力学和刚体动力学等理论方法，考虑颗粒体之间的局部非线性相互作用，通过引入恢复系数，导出了适用于低速冲击情况下的颗粒介质弹塑性接触模型，通过几种算例的比较分析，说明了该计算方法的合理性。结果表明：本文给出的接触力与变形关系，避开了复杂的增量形式和非线性动态接触问题，且反映了颗粒体的冲击速度、物理力学性质、几何特征以及表面物理条件等因素对接触过程的影响，便于工程推广应用。

关键词: 接触力学, 冲击, 颗粒介质, 恢复系数, 接触模型

Abstract:

In order to describe the force-displacement relationship of geotechnical granular medium under stress wave, an elastoplastic contact model of low velocity impact is derived according to the theories of contact mechanics and rigid dynamics, in which the local nonlinear dynamic interaction of granulae is considered and the coefficient of restitution is introduced. Then the rationalities of the contact model are verified by several examples. The results show that the complicated incremental formula and the problem of nonlinear dynamic contact have been avoided in the contact model; and the effects of many factors such as impact velocity, physico-mechanical property, geometrical characteristic and exterior physical condition of the granulae during contact are taken into account; therefore the contact model is convenient for engineering application.

Key words: contact mechanics, impact, granular medium, coefficient of restitution, contact model

中图分类号:

TU 453

陈万祥，郭志昆，黄育. 岩土颗粒介质在应力波作用下的接触力与变形关系[J]. , 2010, 31(8): 2580-2586.

CHEN Wan-xiang, GUO Zhi-kun, HUANG Yu. Contact force-displacement relationship for geotechnical granular medium under stress wave[J]. , 2010, 31(8): 2580-2586.

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