基于摩擦与变形耗能的滚石切向恢复系数影响因素
黄福有1
张路青2
周剑3
马显东1
1.中国科学院地质与地球物理研究所页岩气与地质工程重点实验室 北京 100029;中国科学院大学 地球与行星科学学院,北京 1000492.中国科学院地质与地球物理研究所页岩气与地质工程重点实验室 北京 1000293.北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室 北京 100124
摘要：切向恢复系数是滚石碰撞回弹的重要控制参数,目前的理论公式不能完全反映其作用机制,这是滚石动力学研究的一个难点问题.为此,根据滚石不同的回弹状态,提出基于入射角度变化的切向力模型;进一步,以切向接触理论和动能定理为基础,考虑碰撞过程中切向的摩擦耗能与变形耗能,推导了切向恢复系数的理论公式;最后研究入射速度、入射角、被撞击物体的变形模量对切向恢复系数的影响.结果表明:滚动回弹的切向恢复系数主要受切向变形量的影响;滑动回弹时,入射速度对切向恢复系数的影响参数为v1/20,切向恢复系数随着其增加而缓慢减少;入射角度对切向恢复系数的影响参数为cos1/20βi/tanβi,切向恢复系数随其增加而增大;被撞击物体的变形模量对切向恢复系数的影响参数为E2-5/8,切向恢复系数随其增加而增加.基于摩擦与变形耗能的切向恢复系数计算公式为滚石的碰撞回弹过程提供了新的计算模型.
关键词：滚石斜碰撞切向恢复系数能量损失影响因素工程地质
分类号：P642.21(水文地质学与工程地质学)
资助基金：国家重点研发计划(No.2019YFC1509703)次青藏高原综合科学考察研究资助项目(No.2019QZKK0904)中国科学院重点部署项目(No.KFZD-SW430)国家自然科学基金(No.41972287)
论文发表日期：2022-12-15
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 4583-4595 )
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