文献类型：期刊文章

作　　者：赵子渊[1] 李昱君[1] 王富帅[1] 张祺[1] 厚美瑛[2] 李文辉[3] 马钢[1]

Zhao Zi-Yuan1, Li Yu-Jun1, Wang Fu-Shuai1, Zhang Qi1, Hou Mei-Ying2,Li Wen-Hui3, Ma Gang1(1Shanxi Key Laboratory of Material Strength and Structural Impact, College of Mechanics, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China ;2Key Laboratory of Soft Matter Physics, Beijing National Laboratory for Condense Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;3College of Mechanical Engineering of Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China)

机构地区：[1]太原理工大学力学学院材料强度与结构冲击山西省重点实验室,太原030024 [2]中国科学院物理研究所软物质物理重点实验室北京凝聚态物理国家实验室,北京100190 [3]太原理工大学机械工程学院,太原030024

出　　处：《物理学报》

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11502155;11474326;U1738120;51708385);中国科学院空间科学战略性先导科技专项(批准号:XDA04020200)资助的课题~~

年　　份：2018

卷　　号：67

期　　号：10

起止页码：117-127

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2017、CAS、CSCD、CSCD2017_2018、EI、IC、INSPEC、JST、RCCSE、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、ZMATH、核心刊

摘　　要：废旧橡胶制品颗粒与砂土颗粒混合物作为建筑填充材料具有环保、轻质、减震效果好等特点.软硬组分的混合比例可以调制体系力学性能从而实现兼顾材料柔韧性与强度的需求,但细观层面上材料性能改变的原因尚不明确.本文主要研究玻璃-橡胶混合颗粒体系的弹性行为及其微观机制.利用飞行时间法测量混合材料等效动弹性模量,发现随着橡胶颗粒增加,体系逐渐从类玻璃刚性行为转变为类橡胶柔性行为.离散元模拟结果与实验结果类似.此外,模拟显示低橡胶颗粒占比样品内主要由玻璃颗粒构成主力链结构,而橡胶颗粒基本不参与强力链的构成.当橡胶颗粒占比较大时,玻璃颗粒和橡胶颗粒共同构成主力链网络结构,但颗粒间法向接触力分布相对更为均匀,可视为玻璃颗粒悬浮于橡胶颗粒中.基于上述结果,提出了改进的等效介质理论,用于描述混合颗粒体系的弹性行为.研究认为:橡胶颗粒占比较小时内部颗粒的变形相对均匀,材料近似满足等应变假设,视为并联弹簧模型;橡胶颗粒占比较大时混合材料近似满足等应力假设,视为串联弹簧模型.两种模型得到的结果与模拟结果一致.上述结果有利于从微观角度揭示混合颗粒材料弹性行为的变化机制.

关 键 词：混合颗粒  离散元 声速测量 动弹性模量

分 类 号：TQ330.1]