韩志强，沈仲驰，唐明君

(四川师范大学 物理与电子工程学院，四川 成都 610101)

颗粒物质是指直径大于1 μm的大量离散的固体颗粒相互作用而组成的复杂体系，是常见的物态形式，也是地球上存在最多且最为人们熟悉的物质类型之一.由于颗粒物质体系处于静止堆积时，具有典型的非线性、自组织和能量耗散等特征，会产生诸如成拱、崩塌、粮仓效应等许多奇特的现象，这些现象的产生与日常生活生产息息相关.比如，当粮食堆积高度约大于2倍底面直径后，粮仓底面所受的压强不随粮食的增加而增加，而是趋于饱和值，这就是粮仓效应.粮仓效应由英国科学家Isaac Roberts在研究粮仓底面的压强时发现[1]，直到1895年，德国学者Janssen提出的连续介质模型巧妙地将颗粒物质空间应力求解的问题进行了简化, 很好地解释了“粮仓系统”中底部压力随填充高度的增加而逐渐趋于饱和的现象[2].直到如今，许多国家仍然采用Janssen的连续介质模型作为粮仓设计规范[3-5]的主要计算思想.

为了探究颗粒物质的粮仓效应和验证Janssen模型的正确性，有很多研究小组采用不同的测量方法测量了粮仓底部压力和侧壁压力.比如，早期采用的敲击法[6]，但由于敲击容器的力度很难控制，实验数据可重复性低.后来，王晶等采用间歇沉降法与连续沉降法对容器底部压力进行了测量[7]，该方法弥补了敲击法的不足，具有一定优势.但王晶等没有对侧壁压力进行探究，同时，颗粒与器壁的摩……