糧食顆粒的物理力學(xué)特性研究對(duì)筒倉(cāng)建設(shè)以及食品加工機(jī)械的改進(jìn)與研發(fā)等均具有重要意義。本文以大豆為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行室內(nèi)直剪試驗(yàn),標(biāo)定其相關(guān)力學(xué)參數(shù),采用顆粒流離散單元軟件PFC2D建立大型直剪試驗(yàn)數(shù)值模型,基于剪切過(guò)程中顆粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、力鏈網(wǎng)絡(luò)分布以及主應(yīng)力方向等,分析大豆的宏觀物理力學(xué)特性與細(xì)觀變形機(jī)理,以期揭示大豆抗剪強(qiáng)度變化的一般規(guī)律。主要研究成果如下:（1）采用改進(jìn)型糧食專用直剪儀,通過(guò)Janssen公式計(jì)算出大豆糧堆在30m深度時(shí)的最大豎向應(yīng)力約為200 kPa,選取50 kPa、100 kPa、150 kPa、200 kPa的豎向荷載,對(duì)試大豆進(jìn)行直剪試驗(yàn),并分別測(cè)定了試樣大豆的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、內(nèi)摩擦角以及體積變形等。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以得出:試樣變形大致可分為三個(gè)階段:擠壓密實(shí)（剪縮）-局部剪切（剪脹）-剪切破壞（試樣體積不再變化或減小）;（2）建立簡(jiǎn)化的大豆直剪試驗(yàn)數(shù)值模型,并選取最適宜的細(xì)觀參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析,研究表明,數(shù)值分析結(jié)果與室內(nèi)物理試驗(yàn)結(jié)果相符,驗(yàn)證了離散元程序模擬大豆直剪試驗(yàn)的可行性;在剪切過(guò)程中,試樣內(nèi)部的最大主應(yīng)力方向發(fā)生了偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)角度與力鏈網(wǎng)絡(luò)... 

【文章來(lái)源】：河南工業(yè)大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

本文研究路線流程圖

PFC計(jì)算過(guò)程示意圖

球體與球體接觸示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于離散元模擬筒倉(cāng)貯料卸料成拱過(guò)程及筒倉(cāng)壁壓力分布[J]. 劉克瑾,肖昭然,王世豪.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(20)
[2]數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù)在小麥三軸試驗(yàn)中的應(yīng)用研究[J]. 曾長(zhǎng)女,馮照劍,李昭,張慶章.  河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[3]貯料粒徑對(duì)筒倉(cāng)卸料流態(tài)及倉(cāng)壁壓力影響的細(xì)觀機(jī)理研究[J]. 王世豪,肖昭然,劉克瑾.  河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[4]筒倉(cāng)倉(cāng)壁摩擦對(duì)倉(cāng)壁側(cè)壓力影響的研究[J]. 張昭,劉克瑾,肖昭然,王世豪.  河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[5]砂土直剪試驗(yàn)離散元數(shù)值模擬與細(xì)觀變形機(jī)理研究[J]. 李爽,劉洋,吳可嘉.  長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2017(04)
[6]豎向壓力和剪切速率對(duì)小麥直剪強(qiáng)度及剪脹特性的影響[J]. 蔣敏敏,郭祝輝.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]錐形改流體下部孔徑對(duì)筒倉(cāng)卸料流態(tài)的影響[J]. 譚援強(qiáng),肖湘武,鄭軍輝,姜?jiǎng)購(gòu)?qiáng),高偉.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(19)
[8]基于離散元法的錐形筒倉(cāng)中顆粒流體的數(shù)學(xué)模擬[J]. 譚援強(qiáng),鄭軍輝,張浩,高偉,姜?jiǎng)購(gòu)?qiáng),肖湘武.  過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2015(06)
[9]大豆與倉(cāng)壁材料摩擦系數(shù)的研究[J]. 馮家暢,程緒鐸,嚴(yán)曉婕.  大豆科學(xué). 2014(05)
[10]大豆內(nèi)摩擦角的測(cè)定與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 程緒鐸,陸琳琳,石翠霞,周拓.  糧食儲(chǔ)藏. 2010(05)

博士論文
[1]筒倉(cāng)內(nèi)散體側(cè)壓力沿倉(cāng)壁分布研究[D]. 陳長(zhǎng)冰.合肥工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]筒倉(cāng)卸料流態(tài)及壓力影響因素的細(xì)觀機(jī)理研究[D]. 王世豪.河南工業(yè)大學(xué) 2018
[2]高大平房倉(cāng)內(nèi)糧食摩擦與壓縮特性研究[D]. 陸琳琳.南京財(cái)經(jīng)大學(xué) 2012
[3]糧食的內(nèi)摩擦角、彈性模量及體變模量的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 安蓉蓉.南京財(cái)經(jīng)大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3077691