史庆藩，潘北诚，阿卜杜拉，马少鹏，孙 刚

（1.北京理工大学理学院，北京100081；2.中国科学院物理研究所，北京100190）

1 引 言

研究沙堆中的应力分布及其力链结构一直是物理学界的热点课题之一.多年来人们在理论、计算机模拟及实验等方面进行了不懈探索并取得了很大进展[1－4].其中观测和分析颗粒柱底部压力状况已成为间接研究颗粒物质应力分布特性的重要手段.而这样的研究方式又不可避免地涉及到称为筒仓效应的物理现象，即当装入筒仓中的颗粒物质达到某个高度时仓底所感受到的压力趋于饱和值而不再增加.由于颗粒物质固有的涨落特性，使得颗粒柱对于底部的压力也自然地呈现出涨落的现象.事实上，底部压力的涨落与颗粒柱内部力链的断裂以及颗粒系统的崩塌与重新组织有着密切的内在联系.然而，资料显示关于颗粒系统涨落特性研究的文献报道很少.本文利用研制的颗粒物质静态特性测量装置，研究不同颗粒构成的颗粒柱以及不同类型的颗粒堆构时颗粒柱底部的压力的涨落，找出它们之间的依赖关系，推测物理规律的机理，为力链结构的数理分析提供参考依据.

2 实验与结果

实验装置如图1所示，右侧则为颗粒柱的堆构示意图，2mm颗粒所在位置已明确标出，其它的Xi分别代表4，6，8，10.5mm颗粒的位置.把直径分别为d＝2，3，4，6，7，8mm的颗粒600g分别经漏斗均匀地填入直径分别为D＝25.4，29.5，33.1，39.4，43.6，46.3，53.8mm的管型玻璃容器中，容器的底部是一个与传感器相连但……