1。介绍任何收集的许多宏观离散固体,其典型的大小范围从微米到厘米,这样大部分的颗粒接触至少他们的一些相邻的粒子,称为颗粒材料。砂、煤、糖、玉米、大米和珠子是经典案例等材料。颗粒材料存在在自然界中几乎所有或任何行业流程。他们是基础材料的产品,包括食品、农业、粉、医药、矿产、化工产品,甚至导弹和炸弹渗透者的技术探查地面攻击关键目标影响谷物的属性在地上。到目前为止,仍没有合理的理论解释许多现象相关的微粒系统由于这些系统的严格的机械行为。弹体冲击颗粒床的动态穿透在正常角仍然是一个具有挑战性的问题。
gydF4y2Ba尽管渗透动力学问题一直感兴趣的并保持一个活跃的研究领域吸引数学家和物理学家的关注,没有共识出现关于方程描述弹丸的速度在穿透颗粒床(
1- - - - - -
3]。只有少数研究已经进行了在过去三十年来更好地描述渗透的动力学问题。总体来说,这些研究集中在实验调查。大约1957年,一个方程,提出了表达的负加速度弹丸穿透随机装沙子(
4]。方程的形式
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。另外,建议离心机建模是一个适当的和强大的工具为研究弹成颗粒土壤的渗透
5]。对不同土壤,权力弹丸穿透深度和抛物mass-to-area比率之间的关系。此外,提出了渗透的深度的函数初始速度和颗粒床的材料属性
6]。扩展法对影响过程的回顾和简要对当前方法用于研究过程的影响进行了
7,
8]。沃尔什et al。
9)执行实验撞击坑形成的垂直下降一个钢球的容器小玻璃珠。由显式球密度的变化、直径和高度下降,火山口直径确认规模的四次方的能量球的影响。越来越多的扩展规律,弹到颗粒床的渗透过程提出了一些研究人员(
10- - - - - -
13]。阿马托和威廉姆斯调查依赖火山口直径的落球的动能到沙子填满的容器(
14]。Bruyn和沃尔什
15)报道,钢球体的穿透深度垂直下降到一个容器松散的小珠子线性增长的入射动量弹。几个影响条件的影响钢弹的反弹速度是通过三维(民主党)模拟[详细讨论
16]。结果表明,冲击速度不大大影响颗粒聚合的一般散射行为但影响的钢弹的反弹速度颗粒聚合。几次已经由使用两个——和三维(民主党)模拟研究深层渗透机制,弹丸的陨石坑,力分布影响到颗粒介质(
17- - - - - -
24]。关闭侧墙穿透深度的影响弹丸的实验研究[
25,
26]。提出了能量的传播模型由于弹丸的影响在一个密集的颗粒状介质建立了Crassous et al。
27]。进一步的结果可以发现在
28,
29日]。
gydF4y2Ba在目前的工作,基于这种方法,数学模型和数值技术开发研究采用正交旋转弹的动力学影响成各种颗粒床。我们调查的影响转动方向的最终位置后弹丸穿透。
年代ec><年代ec id="sec2">
2。的数学模型在仿真中,颗粒粒子熊两种力量:接触力和重力的身体力量。任何两个粒子之间的接触力分解为正常和切向分量。正常的接触力是由一个线性弹簧阻尼建模,而切向接触力是由一个线性弹簧建模与摩擦滑动元素系列。决定了粒子的接触力的公式<我nl我ne- - - - - -formula>
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因此,通过牛顿运动方程的数值积分,所有粒子的速度和位置更新可以确定。
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3所示。数值模拟1979年年,Cundall和斯特拉克
30.)提出了软粒子离散方法被认为是一个强大的工具来处理颗粒系统。在目前的工作,对于一个典型的仿真、代码被使用C编程语言构造。这段代码处理一个二维离散单元的计算机模拟圆形颗粒受重力和接触力。代码能够模型粒子和墙壁与不同的属性,例如,接触特性,粒子数,大小的粒子,粒子的密度和数量的墙壁。电影一个java代码还包括这样的结果模拟可以查看。因此,颗粒床的<我nl我ne- - - - - -formula>
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gydF4y2Ba模拟环境条件包括颗粒颗粒的物理性质考虑,初始条件和边界条件,所有被规范化。所有使用粒子的密度参数规范化,重力加速度,粒子直径。使用规范化的环境和机械仿真参数的列表在表
1和
2。