Granular suspension is a heterogeneous mixture containing solid particles and liquid. By changing material properties and dispersion of solid particles or viscosity and temperature of liquid, the shear thickening in granular suspension can be tuned effectively. Shear thickening in granular suspension is of great significance for soft body armor, but there is still no consensus on the physical mechanism. Therefore, the research on the physical mechanism of shear thickening in granular suspension has an important scientific significance and practical application value...In this project, based on the molecular dynamics simulation, we plan to investigate systematically the effects of shear thickening and its physical mechanism. At the same time, we will study the underlying mechanisms and driving factors of shear thickening by dynamic impact experimental. Finally, based on the jamming phase diagram theory, combined with the results of molecular dynamic simulation and dynamic impact experiments, we will develop a non-crystalline liquid-solid transition theory of shear thickening system. ..Through this study, we wish to obtain a deeper understanding of shear thickening in granular suspension. We also plan to apply our knowledge to modulate the onset of shear thickening, and provide a theoretical guide for practical application of shear thickening in soft body armor.
颗粒悬浮液是由固体颗粒分散在液体介质中形成的多相分散体系,通过改变固体颗粒的材料属性、分散密度或者液体介质的粘度、温度等因素,可以有效的调节颗粒悬浮液的剪切增稠行为。颗粒悬浮液的这一特性在液体装甲等防护工程上具有广阔的应用前景,然而关于其物理机理仍没有形成统一的认识,所以当前关于颗粒悬浮液剪切增稠的研究具有重要的科学意义和实际应用价值。..本项目中,我们将利用分子动力学模拟方法,系统研究颗粒悬浮液剪切增稠的影响因素和物理机理;同时结合动态冲击实验方法,研究冲击条件下剪切增稠体系的微观变形机制;最终基于Jamming相图理论,综合利用分子动力学模拟和冲击动力学实验结果,建立一个描述颗粒悬浮液剪切增稠的非晶液-固转变模型。..希望在本项目研究工作的基础上,促进对剪切增稠物理机理的理解,实现对颗粒悬浮液剪切增稠的调控,为剪切增稠现象在液体装甲等防护工程上的应用提供理论指导。
本项目通过利用分子动力学模拟方法,系统研究颗粒悬浮液剪切增稠的影响因素和物理机理;同时结合动态冲击实验方法,研究冲击条件下剪切增稠体系的微观变形机制;最终基于Jamming相图理论,综合利用分子动力学模拟和冲击动力学实验结果,建立一个描述颗粒悬浮液剪切增稠的非晶液-固转变模型。在本项目研究工作的基础上,可以促进对剪切增稠物理机理的理解,实现对颗粒悬浮液剪切增稠的调控,为剪切增稠现象在液体装甲等防护工程上的应用提供理论指导。通过本项目开发的算法,我们实现了机器学习方法在力学学科的应用,并且进一步拓展到应用学科及医学领域。最后,结合安全防护在实际生活中的应用,我们开发并实现了智慧安全服务云平台的开发,取得了重要的社会价值。
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数据更新时间:2023-05-31
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