面向高孔隙度尘埃聚集体的动力学碰撞模型

近年来，我们对高孔隙度尘埃聚集体的碰撞动力学进行了各种实验，尽管现在对这些聚集体的微观力学有了全面的认识，但宏观理解仍然缺乏。因此，我们正在开发一个力学模型，用宏观参数（如抗拉强度、抗压强度和抗剪强度）来描述尘埃聚集体的碰撞。对于一种定义明确的尘埃样品材料，在静态实验中测量了其抗拉强度和抗压强度，并将其植入光滑粒子流体动力学（SPH）代码中。设计了一个实验室实验，将实验室结果与SPH模拟结果进行比较。在该实验中，将一个毫米大小的玻璃珠落入一个具有先前测量强度参数的厘米级尘埃聚集体中。我们通过高速成像确定玻璃珠的减速，并通过X射线显微断层扫描确定尘埃聚集体的压缩。利用测得的玻璃珠下的穿透深度、停止时间和压实度来校准和测试SPH代码。我们发现，静态测量的抗压强度曲线只有在用“柔软度”参数调整到动态情况时才适用。在确定该参数后，SPH代码能够再现先前未用于校准的实验结果。