氧化物纳米粉末在压实过程中的宏观力学行为

利用颗粒动力学方法模拟了具有不同团聚倾向的两种氧化物纳米粉末颗粒系统（系统 I 和 II）。颗粒尺寸为 10 纳米。颗粒间的相互作用包括弹性排斥力、切向“摩擦”力、色散吸引力，且在系统 II 中还涉及化学性质硬键的形成/破坏可能性。研究了单轴压实、双轴（径向）压实、各向同性压实、结合剪切变形的压实以及简单剪切变形过程。在剪切变形过程中发现了正剪胀效应。在应力张量不变量（即静水压力和偏应力强度）空间中构建了纳米粉末的加载面。结果显示，加载面的形状类似于椭圆，并沿静水轴向压缩压力方向偏移。分析了相关联流动法则。在两种模拟系统中均确立了变形矢量与加载面的非正交性。