CAJ | 학술논문

首次利用数字图像相关方法(Digital Image Correlation method，DIC)，依据牛顿力学理论和颗粒线性动量平衡，分析了集中力作用下的二维钢珠颗粒体系，定量地获得了颗粒间接触力。采用 CCD 相机进行观测并采集了集中力作用下钢珠颗粒体系的变形图像；利用数字图像相关方法对采集的序列图像进行处理，获得了全场位移及应变，并根据胡克定律求得全场应力。对每个颗粒面积区域内各点应力值求和并取平均，获得各个颗粒的平均应力。对采集的数字图像进行图像分析，得到各个颗粒及接触点的排列结构。以颗粒平均应力和颗粒的排列结构作为初始条件，根据牛顿力学理论和颗粒线性动量平衡，最终获取了颗粒间接触力的大小和方向，实现了真实颗粒体系接触力的定量计算。另外从受力方面对集中力作用下颗粒体系内部力链的发展与演变进行了分析。研究结果表明：力链起源于加载位置，随着外荷载的部分耗散，颗粒间接触力逐渐发生变化，力链向四周扩展而形成力链网络。通过对不同压入深度颗粒间接触力变化和分布的分析，定量地描述了加载过程中颗粒间的滚动或滑动引起的力链断裂和重构的现象。
수차이용수자도상상관방법(Digital Image Correlation method，DIC)，의거우돈역학이론화과립선성동량평형，분석료집중력작용하적이유강주과립체계，정량지획득료과립간접촉력。채용 CCD 상궤진행관측병채집료집중력작용하강주과립체계적변형도상；이용수자도상상관방법대채집적서렬도상진행처리，획득료전장위이급응변，병근거호극정률구득전장응력。대매개과립면적구역내각점응력치구화병취평균，획득각개과립적평균응력。대채집적수자도상진행도상분석，득도각개과립급접촉점적배렬결구。이과립평균응력화과립적배렬결구작위초시조건，근거우돈역학이론화과립선성동량평형，최종획취료과립간접촉력적대소화방향，실현료진실과립체계접촉력적정량계산。령외종수력방면대집중력작용하과립체계내부력련적발전여연변진행료분석。연구결과표명：력련기원우가재위치，수착외하재적부분모산，과립간접촉력축점발생변화，력련향사주확전이형성력련망락。통과대불동압입심도과립간접촉력변화화분포적분석，정량지묘술료가재과정중과립간적곤동혹활동인기적력련단렬화중구적현상。