散体粒级与自然安息角变化关系的数值模拟

发布时间：2024-06-01 12:12

　　自然安息角是矿岩散体的重要物理参数之一。利用颗粒流软件PFC2D开展数值模拟,研究散体粒级与自然安息角的变化关系。试验利用圆筒测量法,针对粒级2～15 mm范围内散体的自然安息角变化进行模拟。试验结果表明,随着散体粒级的增大,其自然安息角呈现逐渐增大的趋势。模拟结果可为溜井、排土场、废石场等条件下散体的物理力学性能测定及相关参数的选取提供参考。

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【部分图文】：

图2散体颗粒堆

模型参数选取在初始模型基础上分别填充相应粒级颗粒，并使颗粒均匀分布于模拟圆筒内。通过伺服机制控制，使颗粒在重力作用下趋于平衡，得到所需高度的沉实颗粒，直至圆筒内颗粒全部处于静态沉实状态，即具备模拟实验条件，如图1所示。实验开始时，匀速缓慢提升圆筒。随着圆筒的上升，散体颗粒在重力作....

图1压实颗粒

图2散体颗粒堆根据以上实验过程，分别对粒级为2～6mm、6～8mm、8～10mm、10～12mm、12～15mm的散体颗粒进行相应数值模拟，从而得到对应的自然安息角。

图3自然安息角变化曲线

根据以上结果可以得出，当散体粒级由2～6mm逐渐增大到12～15mm时，矿岩颗粒对应的自然安息角变化范围分别为32.1～38.1°和24.5～42.5°，自然安息角明显增大。根据测量数据变化情况绘制自然安息角随散体粒级变化曲线如图3所示。从图3中2种散体自然安息角的变化情况分....

本文编号：3985872