本文選題：振動(dòng)篩 + 離散元法�。� 參考：《昆明理工大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：本文分析了關(guān)于振動(dòng)篩研究的發(fā)展情況、離散元法的相關(guān)理論以及它們的國(guó)內(nèi)外的研究情況。離散元法是Cundall和Strack在1979年提出的用以研究非連續(xù)性顆粒物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種數(shù)值計(jì)算方法,其基礎(chǔ)是牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律。由于離散元法在解決多顆粒運(yùn)動(dòng)分析時(shí)對(duì)計(jì)算量要求較大,對(duì)計(jì)算機(jī)硬件要求較高,所以在理論提出之初沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的不斷發(fā)展以及并行運(yùn)算算法的不斷創(chuàng)新,離散元法已經(jīng)可以初步應(yīng)用于流體力學(xué)和相應(yīng)的散體力學(xué)中,并取得了一定的成果。 首先,在離散元理論中離散物質(zhì)的接觸模型是離散元的基礎(chǔ),因此本文通過(guò)對(duì)比離散元法的線性接觸模型和非線性接觸模型,并分析了在篩分過(guò)程中的主要研究對(duì)象的特點(diǎn),選定Cundall的彈簧—阻尼—滑動(dòng)接觸模型作為我們主要的應(yīng)用模型。 其次,本文在分析了直線振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)原理以及篩分原理的基礎(chǔ)之上編制了基于離散元法的直線振動(dòng)篩篩分仿真程序,并對(duì)程序仿真過(guò)程中的離散元小球生成、離散元小球的接觸判斷以及離散元小球的受力計(jì)算算法做了相應(yīng)的研究。并研究了程序中各執(zhí)行步驟的邏輯結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用以提高運(yùn)算效率。討論了程序各執(zhí)行階段之間的算法的優(yōu)劣。包括離散元物質(zhì)的生成算法、碰撞判斷算法等。對(duì)應(yīng)用CUDA技術(shù)對(duì)振動(dòng)篩分仿真程序的優(yōu)化進(jìn)行了研究。 最后,本文分別仿真了單個(gè)顆粒在平面上的彈性運(yùn)動(dòng)、彈塑性運(yùn)動(dòng)以及滑動(dòng)；單個(gè)顆粒在不同振動(dòng)篩分參數(shù)情況下的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),即不同振動(dòng)參數(shù)對(duì)顆粒的速度、拋擲高度的影響；直線振動(dòng)篩分過(guò)程中不同的振動(dòng)參數(shù)對(duì)篩分效率的影響。并依據(jù)仿真結(jié)果給出提高直線振動(dòng)篩篩分效率的方法。
[Abstract]:This paper analyzes the development of the research on vibrating screen, the theory of discrete element method and the research situation at home and abroad. The discrete element method is a numerical calculation method which is proposed by Cundall and Strack in 1979 to study the structure and motion law of the discontinuous granular material. The basis is the Newton's second law of motion. In solving multi particle motion analysis, the discrete element method has a large requirement for calculation and high requirement for computer hardware, so it has not been widely applied at the beginning of the theory. With the continuous development of the technology of the hardware and the continuous innovation of the parallel computing algorithm, the discrete element method can already be preliminary. It has been applied to fluid mechanics and corresponding granular mechanics and has achieved certain results.
First, the contact model of discrete matter in discrete element theory is the basis of discrete element, so by comparing the linear contact model and nonlinear contact model of the discrete element method, the characteristics of the main research objects in the screening process are analyzed, and the spring damping sliding contact model of Cundall is chosen as our main application. Model.
Secondly, based on the analysis of the motion principle and the sieving principle of the linear vibrating screen, a discrete element method based simulation program for linear vibrating screen sieving is compiled, and the discrete element ball generation, the contact judgment of the discrete element ball and the calculation algorithm of the force calculation of the discrete element ball in the process of the program simulation are studied accordingly. The logic structure of each procedure and the data structure are studied to improve the operation efficiency. The advantages and disadvantages of the algorithms are discussed, including the generation algorithm of the discrete element material and the collision judgment algorithm. The optimization of the vibration screening simulation process is studied by the application of CUDA technology.
Finally, this paper simulates the elastic motion, elastoplastic motion and sliding of a single particle on the plane, and the motion characteristics of a single particle under different vibration screening parameters, that is, the influence of the different vibration parameters on the velocity and throwing height of the particles, and the influence of the different vibration parameters on the screening efficiency in the linear vibration screening. Based on the simulation results, a method to improve the screening efficiency of the linear vibrating screen is given.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH237.6

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本文編號(hào)：1973444