声波在颗粒链中的非线性传播特性(2)
1.2 研究现状
1.2.1 二元颗粒体系混合与分离的特性研究
二元颗粒体系混合与分离相分离是物理学家关注的焦点之一[ ]，在实际应用中，对该类现象的研究也具有较高的理论和应用价值，如工农业生产、矿物筛选、粉末冶金、制药等过程，都离不开颗粒的分层现象[ ]。一般来说，对于二元颗粒体系来说，分别存在有巴西果效应、反巴西果效应和三明治效应。巴西果效应是二元颗粒混合体系在外界激励的条件下，体积比较大的颗粒会向上运动到表层，而较小的颗粒会向下运动到底部的现象；反巴西果效应则相反；三明治效应是指大颗粒集中在上下两个小颗粒层之间的现象。最近的研究发现，二元颗粒体系在巴西果效应和三明治效应之间存在有动态循环分层现象[ ]，吴宇航等人[ ]通过实验观测了不同频率下，准二文二元混合颗粒体系的循环周期反转分层现象。实验中二元颗粒分别为铜球和氧化铝球，颗粒田庄在尺寸为 的玻璃容器中，容器底部为金属平板。将容器固定在垂直振动的电磁振动台上，施加一定的加速度和频率。如图1和图2所示，实验成功观察到了循环周期反转分层现象，发现并定义了循环周期这个重要参数。
图1 颗粒循环周期反转分层示意图 总体积为 ，垂直振动频率 ， 为状态演化过程。
图2 颗粒循环周期反转分层示意图 总体积为 ，垂直振动频率 ， 为状态演化过程。
1.2.2 颗粒物理原理对地震前兆信息传播、分布及其探测的启示研究
随着对颗粒物质研究的深入，国内科学家对地震这种宏观的自然现象，利用颗粒物理原理对地震前兆信息传播、分布及其探测原理进行了研究[ ]。传统的地震学是以连续介质理论为基础的[ ]，在地震探测和以震波研究地球构造等方向的研究中，地壳岩石层一般被科学家们作为连续的固体介质，并取得了大量的成果。地壳岩石层块边界的断层泥的宽度基本以米作为量级测量，远小于震波波长，所以对震波的传播不产生重要影响。同时，对于单个岩石层块，固体连续介质理论可以合理地解释其应力和应变关系，屈服和断裂等过程。因此，在探究地震波的传播时，用连续介质理论是科学合理的。然而，在研究和观测地震前兆这类准静力学行为时，由岩块、断层和断层泥组成的地壳岩石层，由于是非均匀的体系，不能再作为连续介质处理，所以科学家提出了研究地震前兆信息分布和传播的新方法。
滞滑移动是物体在外力作用下克服摩擦阻力的一种运动方式。当物体初始状态为静止，当推力持续增大，超过静摩擦力时，物体开始移动。遇到另一物体或阻力后又停滞，推力再加大到一定程度物体又移动。在实际处理中，将地壳岩石层看成多个物体构成的体系，在这种不均匀体系中，随着推力的增大，力和运动必然以滞滑移动这种复杂的方式传递
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