多饱和态下的湿颗粒柱坍塌特性
吴自雨
迟志鹏
李然
杨晖
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
摘要：[目的]探究降水量、土壤性质等因素对于山体坍塌的影响,预防山体滑坡等自然灾害.[方法]构建含水颗粒柱坍塌模型,通过改变颗粒柱的含水量(质量分数),观察不同含水量对不同粒径颗粒柱坍塌模式及行为的影响;提出基于质心矢量位移法的方法,通过轮廓数字化提取技术,测定不同粒径、初始高宽比的颗粒柱在多种含水量条件下坍塌前后的质心矢量位移变化量,量化不同含水量下的液体对颗粒柱坍塌模式和沉积形态的影响.[结果]含水量(质量分数,下同)对颗粒柱坍塌行为的调控遵循抑制-平衡-促进的非单调规律,当含水量达到6％时,颗粒间的内聚力达到最大;利用质心矢量位移法发现,含水量的变化显著影响颗粒柱的重力势能转化率以及干湿颗粒柱质心位移模之比,含水量对这些参数的影响与颗粒柱的初始高宽比和粒径呈负相关关系.[结论]含水量是影响颗粒柱坍塌模式的关键因素之一,湿颗粒柱的坍塌模式和坍塌行为受液体含量变化的影响.
关键词：湿颗粒尺度关系质心位移重力势能
分类号：TB4(工业通用技术与设备)O347.7(固体力学)
资助基金：国家自然科学基金(12072200,12002213)崂山实验室科技创新项目(LSKJ202203507)
论文发表日期：2025-07-01
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 120-130 )
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