在生物制藥、化工、農(nóng)業(yè)、地球物理等領(lǐng)域,機械設(shè)備在作業(yè)中通常會接觸到大量的離散類顆粒介質(zhì),而顆粒介質(zhì)與設(shè)備的相互作用會對設(shè)備的工作效率和作業(yè)性能等產(chǎn)生直接的影響。在這其中,物體在顆粒介質(zhì)中運動時所受到的阻力特征對一些工業(yè)設(shè)備的形狀設(shè)計、性能優(yōu)化及使用壽命的預(yù)測都極為重要,而阻力的大小以及演化特征則與周圍顆粒介質(zhì)的動力學(xué)狀態(tài)密切相關(guān)。目前這方面的研究工作相對比較少,阻力的產(chǎn)生機制以及與物體運動狀態(tài)等之間的標(biāo)度關(guān)系等并沒有統(tǒng)一和清晰的認(rèn)識。本學(xué)位論文基于環(huán)形流變儀和自行設(shè)計搭建的顆粒斜沖擊實驗平臺,研究了物體在顆粒介質(zhì)中發(fā)生旋轉(zhuǎn)和沖擊運動時的動力學(xué)特性,進一步分析了不同運動情形下阻力的產(chǎn)生機制并建立了相應(yīng)的阻力標(biāo)度律。主要工作分為以下幾個方面:1.基于環(huán)形流變儀,測量了圓盤形轉(zhuǎn)子在顆粒介質(zhì)中旋轉(zhuǎn)時受到的阻力從瞬態(tài)到穩(wěn)定過程的演化特征;基于兩種不同的顆粒材料,分析了圓盤轉(zhuǎn)子的埋入深度對穩(wěn)態(tài)階段圓盤受到的扭矩的影響規(guī)律,建立了扭矩與埋入深度之間的標(biāo)度律;最后討論了顆粒介質(zhì)中粒子屬性的變化對所提標(biāo)度律的影響。2.研究了旋轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速對阻力的大小及演化特征的影響規(guī)律。在玻璃介質(zhì)中,建立了顆粒... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 旋轉(zhuǎn)物體在顆粒介質(zhì)中受到的阻力研究現(xiàn)狀
        1.2.2 沖擊物體在顆粒介質(zhì)中所受阻力及相應(yīng)標(biāo)度律的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文工作
第二章 實驗平臺搭建和阻力測量方法
    2.1 顆粒介質(zhì)對旋轉(zhuǎn)圓盤的阻力測量裝置
        2.1.1 實驗裝置
        2.1.2 旋轉(zhuǎn)圓盤所受阻力的測量方法
    2.2 顆粒介質(zhì)對沖擊物體的阻力測量裝置
        2.2.1 實驗裝置的搭建
        2.2.2 基本構(gòu)建及原理
        2.2.3 沖擊物體所受阻力的測量方法及數(shù)據(jù)處理方案
    2.3 小結(jié)
第三章 顆粒介質(zhì)對旋轉(zhuǎn)圓盤的阻力特征及標(biāo)度律
    3.1 實驗測量與數(shù)據(jù)處理
        3.1.1 實驗樣品
        3.1.2 實驗方案
        3.1.3 實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理
        3.1.4 加載方式的影響
    3.2 不同深度下圓盤在顆粒介質(zhì)中旋轉(zhuǎn)時受到的阻力特征
        3.2.1 玻璃珠介質(zhì)中阻力隨深度的變化特征
        3.2.2 塑料顆粒介質(zhì)中阻力對埋入深度的依賴關(guān)系
        3.2.3 圓盤受到的阻力與埋入深度的標(biāo)度律
    3.3 不同轉(zhuǎn)速下圓盤在顆粒介質(zhì)中旋轉(zhuǎn)時受到的阻力特征
        3.3.1 玻璃珠介質(zhì)中圓盤旋轉(zhuǎn)時的所受阻力的演化特征
        3.3.2 玻璃珠介質(zhì)中阻力與轉(zhuǎn)速的標(biāo)度律
        3.3.3 塑料顆粒介質(zhì)中圓盤旋轉(zhuǎn)時的所受的阻力特征
        3.3.4 塑料顆粒介質(zhì)中阻力與轉(zhuǎn)速的標(biāo)度律
    3.4 小結(jié)
第四章 顆粒介質(zhì)對沖擊物體的阻力特征及受力模型
    4.1 顆粒介質(zhì)在垂直沖擊下的實驗驗證
        4.1.1 顆粒床面的生成及性質(zhì)
        4.1.2 顆粒介質(zhì)受垂直沖擊下的實驗驗證
    4.2 沖擊深度的尺度關(guān)系及沖擊物體受到的平均阻力
        4.2.1 沖擊角度對沖擊深度尺度關(guān)系的影響特征
        4.2.2 沖擊粒徑對沖擊深度尺度關(guān)系的影響
        4.2.3 沙床對沖擊物體的平均阻力
    4.3 沖擊物體所受阻力的實時測量
        4.3.1 沖擊物體運動軌跡的測量
        4.3.2 沖擊物體受力模型的建立
    4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]旋轉(zhuǎn)流場中顆粒運動與分布的特性研究[D]. 陳云富.東南大學(xué) 2016
[2]密集顆粒系統(tǒng)的離散單元模型及其宏觀力學(xué)行為特征的理論研究[D]. 王等明.蘭州大學(xué) 2009



本文編號：3664550