基于DEM的細(xì)長(zhǎng)型金屬管粉體顆粒夯實(shí)的模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-20 17:10
粉體顆粒材料在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用,粉體顆粒材料具有流體與固體的雙重特性,也具有許多區(qū)別于固體與流體的特殊性質(zhì),因此,粉體顆粒材料的物理性質(zhì)復(fù)雜,被公認(rèn)為物理學(xué)中新型復(fù)雜問題的典型代表系統(tǒng),粉體顆粒材料的這種復(fù)雜性對(duì)于工業(yè)控制的應(yīng)用帶來了極大的挑戰(zhàn)。本課題研究的細(xì)長(zhǎng)型金屬管內(nèi)粉體顆粒的夯實(shí)是火工品裝藥的生產(chǎn)難點(diǎn),在裝藥技術(shù)指標(biāo)要求中,必須同時(shí)滿足裝藥周期不能過長(zhǎng)與藥粉密實(shí)度較高、密度均勻性較一致的要求,即在裝藥密度、均勻性達(dá)到要求的前提下,盡量提高裝藥效率;而在裝藥過程中,對(duì)密度、均勻性影響最大也是耗時(shí)最長(zhǎng)的工藝流程是夯實(shí)工藝流程,因此需要對(duì)夯實(shí)工藝流程進(jìn)行模擬研究,并確定相應(yīng)的夯實(shí)工藝參數(shù),使夯實(shí)工藝既能提高藥粉顆粒密度、保證一定的均勻性,又不能耗時(shí)過長(zhǎng)。針對(duì)細(xì)長(zhǎng)型金屬管內(nèi)粉體顆粒夯實(shí)過程復(fù)雜、夯實(shí)工藝參數(shù)難以確定的問題,本文提出了將離散元素法應(yīng)用于細(xì)長(zhǎng)型金屬管內(nèi)粉體顆粒夯實(shí)的模擬研究中,并根據(jù)細(xì)長(zhǎng)型金屬管內(nèi)粉體顆粒夯實(shí)工藝的特征,選擇顆粒流序PFC3D工具,確定了細(xì)長(zhǎng)型金屬管內(nèi)粉體顆粒夯實(shí)模擬的具體方法及步驟;針對(duì)細(xì)長(zhǎng)型金屬管內(nèi)粉體顆粒夯實(shí)工藝參數(shù)對(duì)夯實(shí)效果和夯實(shí)效率的影響,本文在完...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同堆積方式及其得到的應(yīng)力分布
圖 1.2 顆粒力鏈結(jié)構(gòu)[14]Fig. 1.2 Particle force chain structure[14]溫度和壓力確定時(shí),固體和液體這兩種物質(zhì)的密度是確定的;而顆粒堆,顆粒隨機(jī)分布,顆粒體系的堆積密度(或稱體積分?jǐn)?shù))不確定,因?yàn)轭w粒的堆積方式有關(guān)還與堆積歷史有關(guān)。堆積過程中也可能出現(xiàn)“拱橋現(xiàn)象在堆積過程中,顆粒之間互相交錯(cuò)咬合,形成應(yīng)力鏈,力鏈能承受住上重力,形成拱橋型空間,稱之為“拱橋現(xiàn)象”)。粒徑相近的顆粒,其堆積 0.56-0.64 之間,而顆粒的大小不同時(shí),堆積密度會(huì)更大。而二維顆粒堆比三維顆粒的堆積密度高[15]。顆粒堆積體系施加一定的作用力,如敲擊存放顆粒的容器,在這種作用器內(nèi)顆粒的密度會(huì)發(fā)生變化,而具體的變化情況取決于顆粒堆積體系的。若其初始堆積密度很大,則敲擊這種作用力會(huì)減小顆粒的堆積密度,脹,稱之為雷諾膨脹[16],顆粒物質(zhì)表現(xiàn)出來的這種性質(zhì)是獨(dú)一無二的。維的顆粒模型可說明這一現(xiàn)象,如圖 1.3(a)所示。假設(shè):顆粒半徑為R
4圖 1.3 顆粒的加壓膨脹特性Fig. 1.3 Pressurized expansion characteristics of th顆粒性質(zhì)的重要物理量之一是顆粒堆積體系的密,還影響顆粒的流動(dòng)或振動(dòng)等行為的動(dòng)態(tài)性質(zhì)。降低(體積膨脹)會(huì)引發(fā)顆粒流動(dòng)[15]。,我國(guó)對(duì)粉體顆粒材料的研究仍停留在認(rèn)識(shí)一些上,因此設(shè)計(jì)關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)以及采用專業(yè)軟件模擬發(fā)展至關(guān)重要。在實(shí)際生活中,我們直觀認(rèn)為非動(dòng)顆;蝾w粒流動(dòng)等,都暗藏著許多還未能解釋技術(shù)專家 Clift 教授在關(guān)于對(duì)顆粒物質(zhì)的認(rèn)識(shí)與現(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用離散元模擬顆粒堆積問題[J]. 李艷潔,徐泳. 農(nóng)機(jī)化研究. 2005(02)
[2]顆粒物質(zhì)(下)[J]. 陸坤權(quán),劉寄星. 物理. 2004(10)
[3]顆粒流數(shù)值模擬的現(xiàn)狀[J]. 傅巍,蔡九菊,董輝,王愛華,劉漢橋,王連勇,田紅. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2004(03)
[4]顆粒物質(zhì)(上)[J]. 陸坤權(quán),劉寄星. 物理. 2004(09)
[5]非電導(dǎo)爆系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 王文瑞. 黑龍江冶金. 2004(02)
[6]顆粒離散元法研究進(jìn)展[J]. 徐泳,孫其誠(chéng),張凌,黃文彬. 力學(xué)進(jìn)展. 2003(02)
[7]離散單元法在土壤機(jī)械特性動(dòng)態(tài)仿真中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 張銳,李建橋,李因武. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2003(01)
[8]應(yīng)用離散單元法對(duì)二維流化床內(nèi)流態(tài)進(jìn)行數(shù)值模擬研究[J]. 黎明,謝灼利,張政. 北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(02)
[9]離散數(shù)值模擬顆粒自轉(zhuǎn)對(duì)流化床內(nèi)顆粒流態(tài)的影響[J]. 袁竹林,馬明,徐益謙. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2001(03)
[10]國(guó)外傳爆序列技術(shù)研究與發(fā)展分析[J]. 王凱民,蔡瑞嬌,嚴(yán)楠,焦清介. 火工品. 2001(01)
博士論文
[1]顆粒材料的離散顆粒模型與離散—連續(xù)耦合模型及數(shù)值方法[D]. 楚錫華.大連理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于離散元的土石混合料動(dòng)力特性分析[D]. 蔣愛辭.鄭州大學(xué) 2010
[2]粉體顆粒的流動(dòng)、堵塞與分聚行為研究[D]. 黃誓成.中南大學(xué) 2009
[3]粉體流動(dòng)與傳熱特性的離散單元模擬研究[D]. 冷濤田.大連理工大學(xué) 2009
[4]三維離散元法計(jì)算仿真軟件的研究[D]. 烏蘭.吉林大學(xué) 2007
本文編號(hào):3091356
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同堆積方式及其得到的應(yīng)力分布
圖 1.2 顆粒力鏈結(jié)構(gòu)[14]Fig. 1.2 Particle force chain structure[14]溫度和壓力確定時(shí),固體和液體這兩種物質(zhì)的密度是確定的;而顆粒堆,顆粒隨機(jī)分布,顆粒體系的堆積密度(或稱體積分?jǐn)?shù))不確定,因?yàn)轭w粒的堆積方式有關(guān)還與堆積歷史有關(guān)。堆積過程中也可能出現(xiàn)“拱橋現(xiàn)象在堆積過程中,顆粒之間互相交錯(cuò)咬合,形成應(yīng)力鏈,力鏈能承受住上重力,形成拱橋型空間,稱之為“拱橋現(xiàn)象”)。粒徑相近的顆粒,其堆積 0.56-0.64 之間,而顆粒的大小不同時(shí),堆積密度會(huì)更大。而二維顆粒堆比三維顆粒的堆積密度高[15]。顆粒堆積體系施加一定的作用力,如敲擊存放顆粒的容器,在這種作用器內(nèi)顆粒的密度會(huì)發(fā)生變化,而具體的變化情況取決于顆粒堆積體系的。若其初始堆積密度很大,則敲擊這種作用力會(huì)減小顆粒的堆積密度,脹,稱之為雷諾膨脹[16],顆粒物質(zhì)表現(xiàn)出來的這種性質(zhì)是獨(dú)一無二的。維的顆粒模型可說明這一現(xiàn)象,如圖 1.3(a)所示。假設(shè):顆粒半徑為R
4圖 1.3 顆粒的加壓膨脹特性Fig. 1.3 Pressurized expansion characteristics of th顆粒性質(zhì)的重要物理量之一是顆粒堆積體系的密,還影響顆粒的流動(dòng)或振動(dòng)等行為的動(dòng)態(tài)性質(zhì)。降低(體積膨脹)會(huì)引發(fā)顆粒流動(dòng)[15]。,我國(guó)對(duì)粉體顆粒材料的研究仍停留在認(rèn)識(shí)一些上,因此設(shè)計(jì)關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)以及采用專業(yè)軟件模擬發(fā)展至關(guān)重要。在實(shí)際生活中,我們直觀認(rèn)為非動(dòng)顆;蝾w粒流動(dòng)等,都暗藏著許多還未能解釋技術(shù)專家 Clift 教授在關(guān)于對(duì)顆粒物質(zhì)的認(rèn)識(shí)與現(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用離散元模擬顆粒堆積問題[J]. 李艷潔,徐泳. 農(nóng)機(jī)化研究. 2005(02)
[2]顆粒物質(zhì)(下)[J]. 陸坤權(quán),劉寄星. 物理. 2004(10)
[3]顆粒流數(shù)值模擬的現(xiàn)狀[J]. 傅巍,蔡九菊,董輝,王愛華,劉漢橋,王連勇,田紅. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2004(03)
[4]顆粒物質(zhì)(上)[J]. 陸坤權(quán),劉寄星. 物理. 2004(09)
[5]非電導(dǎo)爆系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 王文瑞. 黑龍江冶金. 2004(02)
[6]顆粒離散元法研究進(jìn)展[J]. 徐泳,孫其誠(chéng),張凌,黃文彬. 力學(xué)進(jìn)展. 2003(02)
[7]離散單元法在土壤機(jī)械特性動(dòng)態(tài)仿真中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 張銳,李建橋,李因武. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2003(01)
[8]應(yīng)用離散單元法對(duì)二維流化床內(nèi)流態(tài)進(jìn)行數(shù)值模擬研究[J]. 黎明,謝灼利,張政. 北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(02)
[9]離散數(shù)值模擬顆粒自轉(zhuǎn)對(duì)流化床內(nèi)顆粒流態(tài)的影響[J]. 袁竹林,馬明,徐益謙. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2001(03)
[10]國(guó)外傳爆序列技術(shù)研究與發(fā)展分析[J]. 王凱民,蔡瑞嬌,嚴(yán)楠,焦清介. 火工品. 2001(01)
博士論文
[1]顆粒材料的離散顆粒模型與離散—連續(xù)耦合模型及數(shù)值方法[D]. 楚錫華.大連理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于離散元的土石混合料動(dòng)力特性分析[D]. 蔣愛辭.鄭州大學(xué) 2010
[2]粉體顆粒的流動(dòng)、堵塞與分聚行為研究[D]. 黃誓成.中南大學(xué) 2009
[3]粉體流動(dòng)與傳熱特性的離散單元模擬研究[D]. 冷濤田.大連理工大學(xué) 2009
[4]三維離散元法計(jì)算仿真軟件的研究[D]. 烏蘭.吉林大學(xué) 2007
本文編號(hào):3091356
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