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摘要振动是生产生活中的一个普遍现象，颗粒材料作为振动控制技术中的基本材料，是近年来物理学和工程技术研究的热点之一。一文颗粒链是颗粒物质最基本的结构单元，在颗粒物质的研究中有着重要地位。本文首先建立一文颗粒链模型，根据赫兹定律，表示出颗粒之间的相互作用力。利用分子动力学方法，得到每一时刻墙受到的作用力，颗粒的位移、速度等数据信息。理想状态下，颗粒链一次碰撞后颗粒匀速运动，且从颗粒链的顶端向下速度依次减小；只改变颗粒的数量，墙受到的最大作用力与颗粒数无关，当颗粒数不小于五时，颗粒链与墙的碰撞结束后，颗粒链底部的颗粒之间仍有碰撞存在。仅改变墙的软硬程度或考虑重力作用后，结果类似于理想状态下的结果。25273
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关键词 颗粒材料 一文颗粒链 赫兹定律 分子动力学方法
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Study on the elasticity of granular chains.
Abstract
Vibration is a common phenomenon in production and life. The granular material is one of the basic materials in vibration control technology. It is one of the hot spots in physics and engineering technology in recent years. The one dimensional particle chain is the basic structural unit of the particulate matter, and it plays an important role in the research of the granular material. In this paper, a one-dimensional particle chain model is firstly established, according to Hertz's law, and the interaction force between particles is expressed. The method of the numerical simulation is used to get the information of the force, the displacement and the speed. Under ideal conditions, particle gets uniform motion and the velocity of particle decreases from the top of the chain after the collision; only changing the particle number, the wall have the maximum force which is irrelevant with the particle number. After the collision of particle chains and the wall, the particles at the bottom of the chain still exists collision when the number is greater than 5. The results are similar to those of the ideal state when the wall is changed or gravity is considered.
Keywords granular material one-dimensional particle chain Hertz's law method of molecular dynamics
目 次
1 引言1
1.1 研究背景1
1.2 颗粒物质概述2
1.3 颗粒材料国内外的发展现状2
1.4 本文主要研究内容6
2 一文颗粒链模型建立及研究方法7
2.1 Hertz定律7
2.2 颗粒运动方程7
2.3 颗粒链模型8
2.4 数字模拟方法10
3 模拟实验结果12
3.1 碰撞过程中每个颗粒球的位移和速度12
3.2 碰撞过程中墙受到的作用力13
3.3 颗粒的分离14
3.4 颗粒链的碰撞时间16
3.5 有效恢复系数17
3.6 颗粒链与软墙碰撞18
3.7 考虑重力作用21
3.8 本章小结23
结 论24
致 谢25
参考文献26
1 引言
1.1 研究背景
振动是宇宙中普遍存在的一种现象，是物体在其位置附近的往复运动。振动现象广泛运用于生产、生活当中，如振动切割机、振动传输机、振动切削机、振动筛、超声波电机等，这些机器极大地提高了劳动生产率。但是通常来说，振动对我们造成的影响是负面，有些危害甚至不可估量。例如：机械设备因剧烈的振动产生强烈的噪声，导致环境污染，同时影响设备的工作精度和使用寿命[1]；航空发动机振动造成的飞机事故；汶川大地震在瞬间夺走数万人的生命；1940年，美国华盛顿州的塔可马吊桥由于八级大风引起桥身剧烈振动而倒塌等[2]。所以我们必须了解振动的规律，加速振动控制技术的研究，解决生产、生活中的振动带来的危害[3]。