脆性空心管状粒子颗粒集合体的高压缩
材料科学
2021-10-26 v1
摘要
本文致力于研究脆性管状粒子集合体高压缩性的微观力学机制。由于管状粒子内部存在大孔洞，该材料具有极高的孔隙率。由脆性外壳保护的内空隙的释放，赋予了材料极强的压缩能力。通过使用可压碎单元的离散元方法(DEM)研究了其压缩响应。为了解决模型的复杂性，开发了一种逐步分解的方法。本文将数值结果与作者所得的结果及现有实验进行了比较。借助 DEM 提供的见解，我们试图更好地理解源于颗粒尺度并支配宏观行为的现象。结果表明，颗粒破碎控制了压缩行为，因此内孔隙的重要性主导了粒子间空隙。随后，提出了一种新的压缩性分析概念，该概念使用了双重孔隙率的分离以及通过初级颗粒破碎对孔隙坍塌的量化。最后，提出了一种半解析模型的通用几何展开式，旨在预测双重孔隙率随轴向应变的演化。
引用
@article{arxiv.2110.12944,
title = {High compression of granular assemblies of brittle hollow tubular particles},
author = {M. Stasiak and G. Combe and V. Richefeu and G. Armand and J. Zghondi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.12944},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 21 figures