小麦剪切特性的离散元研究

发布时间：2021-03-08 04:31

　　粮仓的卸料过程中,粮食受自重力作用影响,粮食的颗粒与颗粒、颗粒与仓壁产生相互作用,造成对仓壁产生的动压力大于其静压力,是筒仓结构设计的主要荷载之一。对于荷载的获得,常用的方法是通过室内试验获得计算参数,从而计算荷载,但对仓内粮食的不同状态下的受力特性难以通过室内试验完全展现,需要借助数值方法进行研究。本文以小麦为研究对象,应用PFC3D数值试验对粮食的剪切特性进行研究。通过数值试验结果和室内试验数据的匹配,得到小麦宏-细观参数的关系,标定小麦颗粒的细观参数。对小麦的强度参数进行了研究并对剪胀性从细观角度进行了分析。具体研究内容如下:（1）根据已有的室内小麦三轴试验结果,利用PFC3D自带fish语言编程,建立数值试验模型并初步选定需要的细观参数。利用所建立的数值试验试样对细观参数进行研究。对小麦内摩擦角和颗粒摩擦系数的关系进行了标定。（2）对颗粒的法向刚度与割线模量E50、初始切向模量E的关系进行了研究。结果表明:E50、E与颗粒法向刚度呈幂函数曲线发展。割线模量E50、初始切向模量E具有线性比例关系。偏应力峰值、割线模量E50随刚度比增大的同时而增大,呈线性关系。（3）根据建立的宏-... 

【文章来源】：河南工业大学河南省

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

接触模型

FniFniμFsmax= (2.3)式中：Fmaxs —剪应力最大值；μ—接触颗粒的最小摩擦系数； —法向应力。 ←FFFFsismaxsisi(2.4)式中：Fsi—法向应力。PFD3D 提供了两种粘结模型，即：接触粘结模型和平行粘结模型。接触粘结模型述的是微小尺寸上的点接触，平行粘结模型作用于颗粒与颗粒的圆形交叉有限范围。

FniFniμFsmax= (2.3)式中：Fmaxs —剪应力最大值；μ—接触颗粒的最小摩擦系数； —法向应力。 ←FFFFsismaxsisi(2.4)式中：Fsi—法向应力。PFD3D 提供了两种粘结模型，即：接触粘结模型和平行粘结模型。接触粘结模型述的是微小尺寸上的点接触，平行粘结模型作用于颗粒与颗粒的圆形交叉有限范围。

【参考文献】：
期刊论文
[1]带流槽侧壁卸料动态超压及流态的PFC3D数值模拟[J]. 原方,庞焜,董承英,徐志军.  工程力学. 2016(S1)
[2]小麦堆压缩模量的三轴试验研究[J]. 陈家豪,韩阳,任杰,许启铿.  河南工业大学学报(自然科学版). 2016(01)
[3]基于三维离散元堆积碎石土细-宏观力学参数相关性研究[J]. 马石城,胡军霞,马一跃,董辉.  计算力学学报. 2016(01)
[4]数字图像测量技术在土工三轴试验中的应用[J]. 邵龙潭,郭晓霞,刘港,刘潇.  岩土力学. 2015(S1)
[5]小麦强度特性的三轴试验研究[J]. 曾长女,冯伟娜.  中国粮油学报. 2015(05)
[6]基于线性接触模型的小麦三轴试验细观模拟[J]. 曾长女,于航.  河南工业大学学报(自然科学版). 2015(02)
[7]改良粗粒土填料大型三轴试验[J]. 石熊,张家生,孟飞,邓国栋,李扬波,龙尧.  中南大学学报(自然科学版). 2015(02)
[8]基于颗粒流原理的岩石类材料细观参数的试验研究[J]. 丛宇,王在泉,郑颖人,冯夏庭.  岩土工程学报. 2015(06)
[9]粗粒土剪胀性大型三轴试验研究[J]. 姜景山,程展林,左永振,丁红顺.  岩土力学. 2014(11)
[10]重塑黄土饱和与固结时间三轴试验研究[J]. 谌文武,刘伟,孙冠平,毕骏,张帅,陈鹏飞.  工程地质学报. 2014(05)

博士论文
[1]筒仓内散体侧压力沿仓壁分布研究[D]. 陈长冰.合肥工业大学 2006
[2]三轴试验土样变形的数字图像测量方法及其应用[D]. 王助贫.大连理工大学 2002

硕士论文
[1]基于PFC3D的筒仓贮料侧压力离散元分析[D]. 丁盛威.武汉理工大学 2014
[2]带流槽侧壁卸料筒仓动态压力及其流态试验研究[D]. 董承英.河南工业大学 2013
[3]颗粒材料剪胀性的离散元分析[D]. 张钰燕.大连理工大学 2012



本文编号：3070415