黏附介观颗粒黏附行为的接触模型

黏弹塑性与黏附颗粒之间的相互作用是本研究的主旨，其中引入了“介观颗粒”这一概念，即简化的颗粒，其接触力学细节未被完全考虑。介观颗粒的一些例子包括团聚体或初级颗粒群，或具有接触变形尺度微结构的不均匀颗粒，如核壳材料。本文提出了一种简单、灵活的介观颗粒接触模型，该模型能够描述大量颗粒聚集体在快速和缓慢准静态流动情况下的整体行为。尝试对现有的法向力接触模型进行分类，定性讨论必须纳入模型的所有基本力学要素，并最终解析求解。该模型将短程非接触部分（类似干性或湿性材料）与精细的黏弹塑性及黏附接触定律相结合。利用能量守恒论证，推导了以冲击速度表示的恢复系数解析表达式（对于成对相互作用，或等效地在不失一般性的准静态情况下，以最大重叠或限制应力表示）。黏附颗粒（或介观颗粒）在极低冲击速度下相互黏附，而在速度增加时以较小耗散回弹，这与先前研究一致。在更高冲击速度下，报道了有趣的第二黏附与回弹区。低速黏附源于非接触黏附力，第一回弹区源于较强的弹性能和动能而耗散很小，而高速黏附则由非线性增长、依赖历史的塑性耗散和黏附接触力产生。