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本论文以实验方法研究垂直激励下底部为锯齿形的环形槽中颗粒物质的角向质量环流及密度波现象。
利用高速运动分析系统，结合传统图像处理技术，以及自行研究的径向基函数神经网络非接触测量技术，对环形槽中的颗粒进行跟踪，并对大量图片作统计处理、分析。从而给出槽中颗粒物质运动速度、密度等物理量的时空分布。
本论文仔细研究了角向质量流的空间分布，发现，在一定激励频率与加速度范围内，环形槽内颗粒物质中存在沿角向的质量流，其流速自下向上总体呈递减(有时甚至反向)分布。随着振动频率的增大，环流速度总体减慢，但竖直方向上各层水平速度之差别却是越来越大，当振动频率降低时，环流速度总体加快，但各层的水平运动速度差异变小，以致趋向相同。本论文以容器底部锯齿的棘齿效应解释了质量流的产生机制。
在垂直激励加速度较大时，颗粒物质呈充分流体化状态。在存在质量环流的同时，我们首次发现颗粒物质中存在逆质量流方向的密度波。我们通过大量实验，对各种频率、各种加速度激励下密度波的计算分析，发现，在振动频率为18Hz，加速度为5g时，密度波振幅呈现极大值，频率由此增加或减少，密度波振幅均单调减小。
目前对角向密度波的产生机制尚不清楚。但是我们通过实验总结出了密度波的一些规律。相信对密度波的产生机制研究会有积极意义。我们将继续努力对其进行更深入细致的研究。