颗粒堆积性质和散状物料转载过程的DEM仿真研究

发布时间：2021-05-23 10:40

　　离散元法（DEM）是一种显式求解的,研究不连续体（离散体）力学行为的数值方法,它可以细致地模拟各离散单元的相互作用如模拟离散组合体的接触或碰撞过程。在没有可靠理论研究工业设备中颗粒运动的情况下,离散元模拟可以设计并优化设备,同时也可以得到实验中不易测得的数据,进而更好地解决实际问题。堆积休止角反映了散体颗粒群综合作用的宏观特征,在矿山的生产系统中,物料的堆积休止角影响着输送机的提升倾角,从而致使胶带输送机的布置占地大、工程量大、输送机长。利用离散元法研究颗粒堆积问题有助于认识堆积的细观力学机理,为此使用DEM软件模拟了颗粒三维堆积问题,分析了颗粒-颗粒、颗粒-平板的摩擦系数和颗粒形状对堆积角的影响。在散料输送系统尤其是大吨位的连续输送系统中,转载站占有极其重要的地位。依据离散元法,应用DEM仿真软件对转载过程进行计算机仿真。针对当前采用DEM方法尚不能做到微小颗粒计算的局限性,对颗粒粒度为75mm,100mm,150mm的仿真进行了对比计算,得出颗粒粒度在50-300mm范围内情况下与实际运行条件比较接近,另外也分析了给料方向对转载造成的影响；提出了采用冲击系数来表征冲击的大小,该参数... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 颗粒散体及其特征
    1.2 离散元法发展概述
    1.3 颗粒堆积性质的研究发展
    1.4 散料转载的研究背景和意义
        1.4.1 转载设计所涉及的主要问题与设计方法
        1.4.2 DEM方法在连续料流转载的应用情况
        1.4.3 课题研究目的、理论意义和实际应用价值
    1.5 主要研究内容
第2章 DEM建模
    2.1 DEM原理
        2.1.1 本构方程
        2.1.2 接触力学模型
        2.1.3 颗粒接触的搜索
    2.2 运动分析
        2.2.1 颗粒的运动分析
        2.2.2 块的运动分析
    2.3 时步选取
第3章 颗粒堆积角离散元仿真分析
    3.1 堆积方法介绍
    3.2 堆积容器建模
    3.3 堆积角的测定
    3.4 颗粒物理参数对物料堆积角的影响
        3.4.1 颗粒摩擦系数的影响
        3.4.2 颗粒形状的影响
第4章 散状物料转载冲击载荷分析
    4.1 颗粒建模
    4.2 转载站建模
    4.3 转载EDEM仿真过程及参数验证
    4.4 评价方法
    4.5 物料粒度对冲击载荷的影响
    4.6 给料方向对冲击载荷的影响
第5章 散状物料转载偏料分析
    5.1 评价方法
    5.2 物料粒度对偏料的影响
    5.3 给料方向对偏料的影响
    5.4 转载站改进
第6章 结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]谷物自然休止角测量方法的探究[J]. 田晓红,李光涛,张淑丽.  粮食加工. 2010(01)
[2]基于图像处理的回转窑物料休止角检测方法[J]. 刘小燕,周生健,张小刚.  控制工程. 2009(04)
[3]煤岩与顶底板岩石力学性质及对煤储层压裂的影响[J]. 朱宝存,唐书恒,张佳赞.  煤炭学报. 2009(06)
[4]颗粒堆内微观力学结构的离散元模拟研究[J]. 赵永志,江茂强,徐平,郑津洋.  物理学报. 2009(03)
[5]胶带输送机转载区存在的问题及解决办法[J]. 张建国.  科技情报开发与经济. 2005(22)
[6]用离散元模拟颗粒堆积问题[J]. 李艳洁,徐泳.  农机化研究. 2005(02)
[7]离散元法研究的评述[J]. 刘凯欣,高凌天.  力学进展. 2003(04)
[8]转载溜槽的设计与改进[J]. 马世胜.  选煤技术. 2003(03)
[9]三峡永久船闸高边坡开挖三维离散元数值模拟[J]. 李世海,高波,燕琳.  岩土力学. 2002(03)
[10]不连续散粒体的离散单元法[J]. 李伟,朱德懋,胡选利,黄协清.  南京航空航天大学学报. 1999(01)



本文编号：3202374