花岗岩冲击破碎实验研究及内聚颗粒模型构建
发布时间：2021-12-18 07:14
立轴冲击式破碎作为人工制砂过程的重要组成部分,国内外学者一直致力于提高产量和降低能耗的研究。立轴冲击式破碎机对于不同的制砂原材料而言,设置合适的破碎机参数能够提高产量以及降低能耗。倘若冲击式破碎机采用固定的一组参数组合来处理所有的物料,那么在制砂过程将出现耗时较长且破碎效果较差的现象,能够合理设置破碎机参数来处理不同的制砂原材料,这将有助于提高破碎效率,达到节能省材的效果。因此,研究物料与影响破碎效果各关键因素之间的关系,优化破碎主机的结构参数与生产参数,对于提高破碎效率、降低能耗具有重要的意义。本文基于主动冲击破碎的基础理论,采用实验结合仿真模拟的技术方案来探究各因素对岩石破碎效果的影响。实验方面,采用单颗粒冲击破碎实验装置,选定影响岩石破碎程度及粒形的表征参数,并对各参数进行控制变量的规律性实验探究,分析总结各个参数对岩石破碎效果的影响规律。仿真方面,利用离散元的方法,并借助EDEM软件,构造了具有内部微结构面和裂纹的花岗岩内聚模型,模拟物料的冲击破碎过程。主要研究内容及结论包括以下几方面:（1）设计了单颗粒冲击破碎实验方案,包括颗粒速度采集,撞击力采集和破碎后粒度检测方法等。以真...
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
文献5对应单轴压缩实验装置原理图
图 1.2 文献 11 对应落锤冲击实验装置原理图，以质量为 4.81kg 的落锤作为冲击物，落锤基本完全破碎，然后用标准筛进行筛分，并实验（SHPB）实验装置的历史可追溯到 1914 年，由 Binson Pressure Bar）装置的原型[12]。它的出高速冲击，爆破和地震等高应变率冲击载况进行实验研究。国内外学者应用 SHPB了大量实验研究[13-17]，下面针对文献[18]中进行详细介绍；
图 1.2 文献 11 对应落锤冲击实验装置原理图如图 1.2 所示，以质量为 4.81kg 的落锤作为冲击物，落锤以一定高度冲击底座上的原煤，使其基本完全破碎，然后用标准筛进行筛分，并计算得出相应的粒度百分比。3） 霍普金森压杆实验（SHPB）霍普金森压杆实验装置的历史可追溯到 1914 年，由 B. Hopkinson 提出了SHPB（Split Hopkinson Pressure Bar）装置的原型[12]。它的出现主要是为了解决岩石材料在遇到如高速冲击，爆破和地震等高应变率冲击载荷情况时，对岩石动态力学演变特性情况进行实验研究。国内外学者应用 SHPB 实验装置对材料的动态力学性能进行了大量实验研究[13-17]，下面针对文献[18]中的分离式 SHPB 压杆实验装置图 1.3 进行详细介绍；
【参考文献】：
期刊论文
[1]非规则外形内聚颗粒模型的构建及其破碎能分析[J]. 李臣,姜志宏,郭晋,郭进山. 中国粉体技术. 2017(03)
[2]单颗粒橡胶球撞击破碎的实验研究[J]. 许晓飞,王文强,王晓娟,刘凤霞,魏炜,刘志军. 化工机械. 2017(03)
[3]基于EDEM的颚式破碎机内物料破碎行为研究[J]. 陈瑶,秦志钰,容幸福. 机械设计与制造. 2017(02)
[4]块石形状对土石混合体力学行为影响的颗粒流模拟[J]. 金磊,曾亚武. 计算力学学报. 2016(05)
[5]岩石细观结构及参数对宏观力学特性及破坏演化的影响[J]. 张国凯,李海波,夏祥,李俊如,李晓锋,宋涛. 岩石力学与工程学报. 2016(07)
[6]一种多尺度内聚颗粒模型的构建方法及数值模拟研究[J]. 郭进山,蔡改贫,卢小江,夏刘洋,余世科. 科学技术与工程. 2016(08)
[7]基于EDEM与ADAMS耦合的冲击破碎仿真分析[J]. 刘志刚,蔡改贫,曾艳祥,卢小江,余世科. 中国钨业. 2016(01)
[8]用于离散元分析的胶结材料三维微观接触模型[J]. 蒋明镜,申志福. 地下空间与工程学报. 2016(01)
[9]岩石单颗粒压缩破碎试验研究[J]. 王益栋,徐永福,奚悦. 固体力学学报. 2015(06)
[10]落锤冲击试验机落锤冲击速度的测定方法[J]. 罗念勇,韩贵仁. 现代测量与实验室管理. 2015(06)
硕士论文
[1]基于离散元方法的PDC钻头破岩仿真研究[D]. 张明明.西南石油大学 2017
[2]基于图像分析的集料形状特征与分布特征研究[D]. 秦雪.青岛理工大学 2016
[3]岩石的动态特性及其破碎特征分析[D]. 刘鑫.辽宁科技大学 2016
[4]不同冲击载荷作用下岩石的破碎与能量耗散的研究[D]. 王和平.辽宁科技大学 2016
[5]基于离散元法的多尺度内聚颗粒模型构建及冲击破碎能耗分析[D]. 余世科.江西理工大学 2015
[6]基于离散元方法的双齿辊破碎机破碎过程仿真研究[D]. 张明波.吉林大学 2015
[7]扭转冲击作用下PDC切削齿破岩数值模拟研究[D]. 李海.西南石油大学 2014
[8]集料形貌对沥青—集料黏附性影响研究[D]. 董文姣.扬州大学 2013
[9]基于离散元的物料破碎机理研究[D]. 雷强.江西理工大学 2012
[10]基于数字图像处理技术的岩石细观量化试验研究[D]. 渠文平.河海大学 2006
本文编号：3541894
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
文献5对应单轴压缩实验装置原理图
图 1.2 文献 11 对应落锤冲击实验装置原理图，以质量为 4.81kg 的落锤作为冲击物，落锤基本完全破碎，然后用标准筛进行筛分，并实验（SHPB）实验装置的历史可追溯到 1914 年，由 Binson Pressure Bar）装置的原型[12]。它的出高速冲击，爆破和地震等高应变率冲击载况进行实验研究。国内外学者应用 SHPB了大量实验研究[13-17]，下面针对文献[18]中进行详细介绍；
图 1.2 文献 11 对应落锤冲击实验装置原理图如图 1.2 所示，以质量为 4.81kg 的落锤作为冲击物，落锤以一定高度冲击底座上的原煤，使其基本完全破碎，然后用标准筛进行筛分，并计算得出相应的粒度百分比。3） 霍普金森压杆实验（SHPB）霍普金森压杆实验装置的历史可追溯到 1914 年，由 B. Hopkinson 提出了SHPB（Split Hopkinson Pressure Bar）装置的原型[12]。它的出现主要是为了解决岩石材料在遇到如高速冲击，爆破和地震等高应变率冲击载荷情况时，对岩石动态力学演变特性情况进行实验研究。国内外学者应用 SHPB 实验装置对材料的动态力学性能进行了大量实验研究[13-17]，下面针对文献[18]中的分离式 SHPB 压杆实验装置图 1.3 进行详细介绍；
【参考文献】：
期刊论文
[1]非规则外形内聚颗粒模型的构建及其破碎能分析[J]. 李臣,姜志宏,郭晋,郭进山. 中国粉体技术. 2017(03)
[2]单颗粒橡胶球撞击破碎的实验研究[J]. 许晓飞,王文强,王晓娟,刘凤霞,魏炜,刘志军. 化工机械. 2017(03)
[3]基于EDEM的颚式破碎机内物料破碎行为研究[J]. 陈瑶,秦志钰,容幸福. 机械设计与制造. 2017(02)
[4]块石形状对土石混合体力学行为影响的颗粒流模拟[J]. 金磊,曾亚武. 计算力学学报. 2016(05)
[5]岩石细观结构及参数对宏观力学特性及破坏演化的影响[J]. 张国凯,李海波,夏祥,李俊如,李晓锋,宋涛. 岩石力学与工程学报. 2016(07)
[6]一种多尺度内聚颗粒模型的构建方法及数值模拟研究[J]. 郭进山,蔡改贫,卢小江,夏刘洋,余世科. 科学技术与工程. 2016(08)
[7]基于EDEM与ADAMS耦合的冲击破碎仿真分析[J]. 刘志刚,蔡改贫,曾艳祥,卢小江,余世科. 中国钨业. 2016(01)
[8]用于离散元分析的胶结材料三维微观接触模型[J]. 蒋明镜,申志福. 地下空间与工程学报. 2016(01)
[9]岩石单颗粒压缩破碎试验研究[J]. 王益栋,徐永福,奚悦. 固体力学学报. 2015(06)
[10]落锤冲击试验机落锤冲击速度的测定方法[J]. 罗念勇,韩贵仁. 现代测量与实验室管理. 2015(06)
硕士论文
[1]基于离散元方法的PDC钻头破岩仿真研究[D]. 张明明.西南石油大学 2017
[2]基于图像分析的集料形状特征与分布特征研究[D]. 秦雪.青岛理工大学 2016
[3]岩石的动态特性及其破碎特征分析[D]. 刘鑫.辽宁科技大学 2016
[4]不同冲击载荷作用下岩石的破碎与能量耗散的研究[D]. 王和平.辽宁科技大学 2016
[5]基于离散元法的多尺度内聚颗粒模型构建及冲击破碎能耗分析[D]. 余世科.江西理工大学 2015
[6]基于离散元方法的双齿辊破碎机破碎过程仿真研究[D]. 张明波.吉林大学 2015
[7]扭转冲击作用下PDC切削齿破岩数值模拟研究[D]. 李海.西南石油大学 2014
[8]集料形貌对沥青—集料黏附性影响研究[D]. 董文姣.扬州大学 2013
[9]基于离散元的物料破碎机理研究[D]. 雷强.江西理工大学 2012
[10]基于数字图像处理技术的岩石细观量化试验研究[D]. 渠文平.河海大学 2006
本文编号：3541894
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