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	颗粒物质研究及多尺度统计规律
	王光谦 ; 孙其诚 ; WANG Guang-qian ; SUN Qi-cheng
	2010-07-15 ; 2010-07-15
会议名称	第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册 ; Proceedings of the Eighteenth National Conference on Structural Engineering No.Ⅰ ; 第18届全国结构工程学术会议 ; The Eighteenth National Conference on Structural Engineering ; 中国广东广州 ; CNKI ; 中国力学学会结构工程专业委员会、广州大学土木工程学院、中国力学学会《工程力学》编委会、清华大学土木工程系、清华大学结构工程与振动重点实验室
关键词	颗粒物质 力链 多尺度结构 接触网络 土骨架 granular matter force chain multi-scale modeling contact connection diagram soil skeleton O347.7
其他题名	GRANULAR MATTER AND THE SCALING LAWS
中文摘要	颗粒物质是大量离散的固体颗粒相互作用而组成的复杂体系,在自然界中广泛存在,比如泥石流、岩土和堰塞体等,与之相关的土力学和泥石流动力学等唯象理论发展较为完善。它们侧重于工程应用,对深层次的物理机制并没有深入研究。颗粒物质由于其离散性和强耗散性,凝聚态物理学和力学理论不能很好地应用,近20年来其基础研究是科学的前沿,也逐渐形成一门新的学科—颗粒物质力学。本文首先简要回顾了颗粒物质的研究历史,理清了发展的脉络,对比了不同学科之间的内在关系,指出基于凝聚态物理学、固体力学和流体力学等科学成就,建立颗粒物质宏观性质的微观理论是颗粒物质力学的主要研究内容;指出了颗粒体系具有典型的多尺度结构特点,认为合理分割结构层次、正确理解不同层次的物理过程、并确定它们之间的关联是颗粒物质机理研究取得突破的可行研究途径之一。以二维颗粒体系的单剪数值模拟实验为例,简单介绍了颗粒体系微观、细观和宏观三个尺度的统计规律。; A granular material is a conglomeration of discrete solid,macroscopic particles characterized by a loss of energy whenever the particles interact.The typical samples in nature include sand grains,soils,debris flows and so on.The corresponding disciplines have been well developed,such as soil mechanics and debris flow dynamics.However,they are mainly phenomenological theories.The granular matter mechanics,which focuses on the fundamental investigations,is relatively new and stay its infancy stage so far.In this work,the brief history of studies on granular matter was introduced.The remaining open problems,the relations among the granular matter mechanics,soil mechanics and condensed physics are introduced as well.Granular matter is intrinsically multiscale.In-between the particle scale and the system scale,force chains,as the mesoscale structure,stay quasistatic for a period of lifetime.The crosslink of them form a heterogeneous network,and act as the key factor that determines mechanical properties such as stability,elasticity and flowability.Especially,an interpretation to the structure of the strong force chain network represents a major work of granular mechanics.In this study,a series of discrete element simulations were conducted on a granular assembly subjected to simple shear.By taking them as examples,the scaling laws for particle scale and force chain scales are explained in details.Finally,a few opinions about strong force chains and the contact connection diagram are proposed.; 国家自然科学基金(批准号:50679032); 国家重点基础研究发展计划(编号:2007CB714101); 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室自主课题(编号:2008-ZY-6)资助项目
语种	中文 ; 中文
内容类型	会议论文
源URL	[http://hdl.handle.net/123456789/69290]
专题	清华大学
推荐引用方式 GB/T 7714	王光谦,孙其诚,WANG Guang-qian,等. 颗粒物质研究及多尺度统计规律[C]. 见:第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册, Proceedings of the Eighteenth National Conference on Structural Engineering No.Ⅰ, 第18届全国结构工程学术会议, The Eighteenth National Conference on Structural Engineering, 中国广东广州, CNKI, 中国力学学会结构工程专业委员会、广州大学土木工程学院、中国力学学会《工程力学》编委会、清华大学土木工程系、清华大学结构工程与振动重点实验室.

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