旋转球与乒乓球台/球拍的反弹模型

本文在对乒乓球与球台/球拍反弹过程的受力、冲量、冲量矩分析的基础上,提出"临界摩擦角"的概念,并利用"临界摩擦角"给出乒乓球与球台/球拍之间是滚动还是滑动的判定条件,从而进一步得到乒乓球与球台/球拍之间的物理反弹模型.另外,通过学习算法,利用多元线性回归得到了一种反弹模型.最后通过参数估计、试验验证、误差分析,证明了两种反弹模型的有效性.

非连续变形分析方法(DDA)剪切机制研究

以倾斜板上的块体稳定对象,针对摩擦性材料,对DDA剪切机制开展了研究工作。研究结果表明,即使当接触面摩擦强度略大于临界摩擦角criT?时,在一个边边接触中常会出现锁定与滑动两种不同的状态。在后续计算过程中,由于这种状态会受到阻止,会有不合理的能量产生。这种能量有可能会导致块体难以稳定。DDA可以需要选择适当的接触刚度来控制这种能量的量级,并最终使块体理论临界摩擦角criT?附近稳定。进一步研究表明,出现这一结果主要是由于单独对边边接触上的两个角边接触进行抗剪分析。基于此,提出一种新的改进方法,将边边接触中的两个角边接触进行共剪分析,即将两个角边接触上的剪切力之和与摩擦阻力之和进行分析。测试结果表明,该方法不会受到罚弹簧值和块体弹模的影响。所分析的临界摩擦角与理论值非常接近。

筒仓内散体静态屈服的研究

认为仓贮散体为服从Mohr—Coulomb屈服准则的理想弹塑性材料 ,散体与仓壁之间的摩擦属于Coulomb摩擦接触问题。就刚性筒仓讨论研究了静态时影响散体进入屈服状态的有关因素 ,提出了一种由散体临界内摩擦角来判断静态散体是否进入屈服状态的方法 。

粗砂直剪试验与离散元细观机理分析

为了研究了粗砂的临界状态及临界状态下颗粒的运动规律,利用室内大型直剪试验设备以及颗粒流软件PFC2D,对粗砂进行了等体积条件下的直剪试验与数值模拟。室内试验结果表明,粗砂的临界状态摩擦角为36. 4°～37. 4°;在本次试验条件下,初始正应力、初始相对密实度对临界状态摩擦角基本无影响;数值模拟结果显示,发生较大速度、位移、旋转量的颗粒均位于剪切带范围内,剪切过程接近临界状态时,剪切带内的颗粒累计旋转量分布趋于稳定即在临界状态下,剪切带内颗粒的旋转量非常小;剪切带的宽度约为45倍的平均粒径。