沙柳细枝颗粒致密成型过程中力链演变的离散元研究

发布时间：2022-01-20 19:37

　　为分析沙柳细枝颗粒致密成型过程中压力的传递机理和规律,详细研究力链的演变机制,建立沙柳颗粒的离散元仿真模型。模拟结果表明:微观颗粒体接触力随时间的演变规律同在电子万能材料试验机上压缩得到的压缩力变化趋势相一致。在显著性水平α=0.05下,将模拟数据与试验数据进行假设检验,结果显示两者不存在显著性差异。宏观方面模拟得到的成型产品密度和实测试验样品相差为7.56%。轴向方向强力链经历从上至下传递,经反射后均布,之后再从两端向中心传递并最终均匀分布的过程;周向方向强力链由开始时的均布演变为从边缘向中心贯穿,到最后又演变为均匀分布。密集排布的颗粒体系被挤压时强力链主要分布在成型腔的外部,说明颗粒与模具的摩擦比颗粒间的摩擦大,验证了试验时生物质燃料的轴向凹凸不平和周向分层现象。利用试验样品在布氏硬度机上测得由中心向外硬度值从93.4 HBW增大到148.1 HBW,从侧面映证了力链演变效应。模拟结果和试验结果的基本吻合证明了该技术的可行性,同时也为其他散体颗粒受压时外载荷的传递路径提供借鉴。 

【文章来源】：太阳能学报. 2019,40(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
0 引言
1 压缩试验
    1.1 模具设计
    1.2 试验系统
    1.3 试验方法
2 离散元仿真
    2.1 接触模型
    2.2 仿真模型
        2.2.1 离散元模型
        2.2.2 颗粒模型及材料和接触参数
        2.2.3 工作参数及颗粒工厂设置
3 结果与讨论
    3.1 压缩力与成型密度分析
    3.2 力链网络分析
        3.2.1 轴向方向力链演变机制
        3.2.2 周向方向力链演变机制
    3.3 挤压过程中摩擦力分析
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米秸秆接触物理参数测定与离散元仿真标定[J]. 张涛,刘飞,赵满全,麻乾,王伟,樊琦,闫鹏.  中国农业大学学报. 2018(04)
[2]基于注入截面法的颗粒饲料离散元模型参数标定[J]. 彭飞,王红英,方芳,刘玉德.  农业机械学报. 2018(04)
[3]基于颗粒物质力学的粉末高速压制过程中应力传递分布分析[J]. 张炜,周剑,于世伟,张雪洁,刘焜.  应用力学学报. 2018(01)
[4]水稻芽种离散元主要接触参数仿真标定与试验[J]. 鹿芳媛,马旭,谭穗妍,陈林涛,曾令超,安沛.  农业机械学报. 2018(02)
[5]大豆种子与排种器接触物理参数的测定与离散元仿真标定[J]. 张涛,刘飞,赵满全,刘月琴,李凤丽,麻乾,张勇,周鹏.  中国农业大学学报. 2017(09)
[6]基于离散元的玉米种子颗粒模型种间接触参数标定[J]. 王云霞,梁志杰,张东兴,崔涛,史嵩,李克鸿,杨丽.  农业工程学报. 2016(22)
[7]生物质固体成型燃料热压成型实验研究[J]. 邢献军,李涛,马培勇,胡运龙,孙亚栋,李慧.  太阳能学报. 2016(10)
[8]颗粒体双轴加载双向流动力链演化光弹试验研究[J]. 王金安,梁超,庞伟东.  岩土力学. 2016(11)
[9]基于堆积试验的小麦离散元参数分析及标定[J]. 刘凡一,张舰,李博,陈军.  农业工程学报. 2016(12)
[10]基于离散元法的糙米匀料盘仿真优化设计[J]. 贾富国,姚丽娜,韩燕龙,王会,史宇菲,曾勇,蒋龙伟.  农业工程学报. 2016(04)

博士论文
[1]生物质致密成型过程模孔力学及参数优化研究[D]. 谷志新.东北林业大学 2012



本文编号：3599403