粒子振动堆积致密化的离散元数值仿真及物理实验研究

硬球堆积在很宽的理论和实际领域都有广泛应用,从较早用于研究液体的模型到当前研究玻璃态及晶态的模型(直接研究这些系统的结构很困难),硬球堆积因其潜在发展备受科学工作者嘱目.作为模型,其应用依赖于对性能的理解,这就取决于硬球堆积的结构(宏观上,它与堆积体积分数Ф有关).对等同球,如果能够获得Ф介于0(理想气体)-0.74(FCC或HCP晶体)的堆积，就可涵盖相图各个区域,即通过研究硬球堆积这样一个简单模型来模拟物质不同状态结构及其相互转变及同一状态相变的复杂过程,这无论在理论上还是在实际上都很有意义.但获得粒子的高密度堆积（Ф>0.68）仍十分困难，使用离散元数值模拟可以克服其它数值模拟方法的不足从而实现粒子的致密堆积,尤其是可实现多分散振动粒子的致密堆积，此研究在国内外仍属空白.本课题旨在将上述的研究手段用于多分散粒子,着重其致密化结构的实现及机理研究,这将为高性能功能材料的制备创造条件。