顆粒物質的水平振動行為研究.pdf

1、顆粒物質是人們最早熟知的物質類型之一,它是指直徑大于1μm的大量固體顆粒的聚集體。在日常生活、生產中它無處不在,如自然界中沙漠,泥石流,土壤,浮冰;日常生活中谷物,礦物,藥品,化妝品等等。顆粒物質在工業(yè)、農業(yè)、建筑業(yè)、制藥業(yè)等方面都發(fā)揮著重要的作用,而且研究顆粒物質對于了解山體滑坡、雪崩、泥石流等自然災害也很重要,因此,探明它的物理本質對于經(jīng)濟發(fā)展和科技進步至關重要。顆粒物質的重要性首先引起了工程師的注意,而最近才喚起了物理學家的廣泛關

2、注,對顆粒物質的研究蓬勃興起,在各類刊物上(如Nature,Science,Physics Review等)有關顆粒物質的文章層出不窮。
　　 顆粒物質的基本性質總體上來說可以分為兩種:靜態(tài)性質和動態(tài)性質。在顆粒物質的研究初期,由于技術水平的限制,人們研究比較多的是它的靜態(tài)性質,比如沙堆模型、糧倉效應、顆粒系統(tǒng)內部的應力分布等。隨著研究的深入以及技術的發(fā)展,人們研究顆粒物質的手段也越來越多,實驗上,從簡單的自然現(xiàn)象到精確的實驗室

3、研究;理論上,提出了多種理論模型;計算上,運用計算機作為研究的輔助手段,模擬顆粒物質的各種性質。顆粒物質的振動性質是其動態(tài)性質中的一種,起初,人們在生產生活中發(fā)現(xiàn)的“巴西果效應”就是典型的顆粒物質的振動性質。浙江大學交叉學科實驗室軟物質研究組對顆粒物質的流動性質進行了深入細致的研究,得到了一些有意的結果。
　　 本文的前兩章介紹顆粒物質的基本知識以及顆粒物質的研究進展,第三章是作者在碩士研究生階段對顆粒物質的研究結果,主要是從顆

4、粒物質的振動性質出發(fā)來研究顆粒物質的對流、分離等規(guī)律。實驗發(fā)現(xiàn),水平振動條件下,填充在容器中的顆粒會產生對流現(xiàn)象,這種對流只在顆粒完全流化的狀態(tài)下發(fā)生,而且隨著振動加速度的增加,對流速度也會越來越快。為了研究不同尺寸的顆?；旌显谝黄鸬恼駝右?guī)律,我們以尺寸為0.5mm的玻璃珠作為顆粒床(襯底顆粒),將不同尺寸不同顏色的大顆粒擺放在顆粒床上,在水平振動臺上做正弦周期性振動,實驗發(fā)現(xiàn),經(jīng)過一段時間后,大顆粒會從襯底顆粒中分離出來,在顆粒床的兩