作者:林强; 杜新光; 杨蓓; 王浩召 期刊:《船舶工程》 2019年第11期
采用离散元方法结合放大颗粒,对深海采矿平台矿物入舱自动布载方案进行了模拟仿真。为保证舱内矿物最终堆积形态和实际工况相似,利用墙角倾倒法对2种不同尺寸的矿物参数进行了标定。采用Johnson-Kendall-Roberts理论的Hertz-Mindlin接触模型计算颗粒与颗粒、颗粒与几何体之间的碰撞关系。基于仿真计算结果,分析了不同颗粒大小和舱摇摆运动下矿物堆积的形态和堆积密度的变化。采用布料设备可方便实现舱内全方位自动布料,并提高布料...
作者:李尚平; 张伟; 黄宗晓; 向锐; 莫瀚宁; 胡佳成 期刊:《农业机械学报》 2020年第02期
根据丘陵地区的地势地貌特点,针对传统式甘蔗转运车轮距大、提升重心高、整体稳定性差的问题,设计了一种基于剪叉式提升机构的自行式甘蔗转运车集蔗车厢。基于离散元仿真软件EDEM,从质心和卸料角两方面对传统式和剪叉式集蔗车厢的稳定性进行分析。虚拟仿真分析及试验研究结果表明,在满载卸料过程中,传统式集蔗车厢的质心横向偏移量为1235.56 mm,摆动量为1770.08 mm,质心相对高度变化最大值为1589.27 mm,卸料角为104.93°;剪叉式集蔗...
传统节理岩体隧道围岩的稳定性是以洞周位移或塑性区作为判识指标,但以此作为判据存在一定缺陷性。本文以剪切滑移区作为判识指标,基于某拟建隧道工程的岩体模型为例.采用离散元模拟技术研究了节理岩体隧道在不同节理倾角、不同节理间距、不同节理强度、不同岩块强度、不同侧压系数及不同埋深下的稳定性规律。研究表明:1)节理倾角影响剪切滑移区的位置;2)优势结构面对岩体的稳定性起着控制性作用:3)当侧压系数大于一定值...
作者:王龙; 胡灿; 贺小伟; 邢剑飞; 石露; 侯书林 期刊:《饲料工业》 2020年第03期
研究旨在分析小型立式饲料搅拌机在混合大豆和玉米颗粒时的混合过程和混合特性。在搅拌器转速为25、35 r/min和45 r/min情况下,采用离散元法对两种颗粒在搅拌机中的混合过程进行模拟研究,并分析转速对混合指数的影响。结果表明:当搅拌器转速低时,物料颗粒运动不剧烈导致混合效率低;当搅拌器转速高时,在自重和离心力作用下,物性一致的颗粒容易产生集聚现象,导致混合后期混合指数波动大。因此,应根据颗粒物料的物性选择合适的转速,才...
作者:程修沛; 李洪文; 卢彩云; 何进; 王庆杰; 王超; 于畅畅; 魏忠彩; 王春雷 期刊:《农业工程学报》 2019年第20期
为了对离心分种器进行结构改进和参数优化以提高小麦小区播种机的分种均匀性,该文对小麦离心分种过程进行运动分析,得出小麦籽粒的运动受到离心分种器转速、分种面夹角和分种距离的影响;采用离散元仿真软件,建立仿真模型,以离心分种器转速、分种面夹角和分种距离为试验因素,以分种均匀性变异系数为试验指标,进行不同播量下的三因素三水平正交试验,研究各个因素对分种均匀性的影响规律,以获得较优的参数组合。仿真试验结果表明,在播...
作者:刘东海; 赵梦麒 期刊:《河海大学学报·哲学社会科学版》 2020年第01期
为了从细观角度研究沥青混凝土心墙坝料的压实机理,构建了包含粗骨料、沥青砂浆和空隙三相的离散元模型;基于支持向量机模型(SVM)和自适应差分算法(ADE)给出了沥青混凝土心墙颗粒流PFC模型细观参数的反演方法;通过不同温度、不同压力下的多组室内静压试验,对前述建立模型与方法进行了验证。结果表明:基于SVM建立的回归模型可以较好地反映输入样本(待反演参数)与输出样本(模拟沉降量)的对应关系;采用反演的细观参数进行PFC模拟沉降...
作者:覃频频; 吴锋民; 吴达; 莫基强 期刊:《科学技术与工程》 2019年第32期
由于中国避险车道设计规范或指南不完善,存在设计缺陷的避险车道易诱发失控车辆冲出避险车道末端或在制动床上侧翻等事故,严重威胁驾驶员生命。以往研究还不能体现车轮沉陷变形对失控车辆减速作用的影响。为此,从颗粒层面入手采用离散元方法,分别构建集料离散元和车轮离散元,在PFC3D(particle flow code in 3 dimensions)软件平台建立集料-车轮三维离散元模型;采用模拟静力三轴压缩试验标定集料离散元颗粒微观参数;采用实车足尺试...
作者:杨文敏; 邬备; 彭智; 谭世伟 期刊:《西南大学学报·自然科学版》 2019年第12期
为了定量评价立式螺旋开沟器的开沟质量,构建立式螺旋开沟器与土壤相互作用的三维离散元模型,土壤颗粒之间选用Hertz-Mindlin with Bonding模型,以转速180 r/min、前进速度0.027 m/s模拟开沟1.88 m,利用EDEM软件Analyst模块中的标尺、查询等工具对开沟质量指标进行定量测定,结果表明沟型整齐,平均开沟宽度29.4 cm,平均开沟深度31.7 cm,开沟深度稳定性为87.32%,沟底浮土6.924 kg/m,直观给出沟两侧抛土量的分布图.开沟质量符合《田间...
作者:赵士奇; 王春来; 欧书海; 潘文; 马怀营 期刊:《烧结球团》 2019年第05期
为了改善混合机的制粒效果并减少其粘料的问题,采用离散元模拟(EDEM)软件对增加扬料板的烧结圆筒混合机的制粒过程进行数值模拟。模拟结果表明:当扬料板角度约为35°,扬料板高度约为平均粒径的10倍,圆筒转速约为5.5 r/min时,圆筒混合机提升的颗粒量约占颗粒总量的13.1%,混合制粒效果最佳;增大混合机扬料板的间隔,混合机提升的颗粒量有小幅度降低。结合现场生产经验,对某烧结厂混合机扬料板进行改造:将混合机入口0~4 m处扬料板间隔设...
作者:桑宏伟; 张丹; 刘春; 秦岩 期刊:《防灾减灾工程学报》 2019年第04期
采用自主研发的离散元软件MatDEM,依据能源管桩的现场热响应试验,提出了能源桩离散元数值模拟的建模方法,对能源管桩的热响应试验过程进行了模拟研究,得到了桩周土体的位移分布,桩芯和桩周土体的温度分布,通过与现场实测数据的对比,验证了利用离散元法研究能源桩换热性能的有效性,该方法在研究能源桩与土体的热-力学行为特征方面具有广阔的应用前景。
作者:沈位刚; 赵涛; 唐川; 戴峰 期刊:《工程科学与技术》 2018年第01期
落石在与地面碰撞的过程中易发生破碎,形成较多能量大、形状各异的岩石块体,从而增加了落石的危害性。长期以来,由于对落石破碎后的运动轨迹、能量演化、块体尺寸分布等的量化存在较大困难,并且落石的破碎解体还没有被考虑到落石的运动学分析中。因此,研究落石的冲击破碎机理,判断落石是否破碎及预测破碎块体的大小将促进落石运动分析的进一步发展。本文运用离散单元方法建立落石与地面的数值模型,落石由紧密黏结的球形颗粒组成,刚...
作者:秦岩; 刘春; 张晓宇; 邓尚 期刊:《地质力学学报》 2018年第05期
离散元法基于非连续介质力学理论,尤其适用于砂土等离散介质体的数值模拟研究。利用岩土体离散元模拟软件MatDEM的二次开发功能,研发了砂土侧限压缩试验三维离散元模拟器。对三个不同级配砂土试样进行了侧限压缩试验,并且进行了与之相对应的数值模拟,通过分析对比试验结果与数值模拟结果验证了所开发模拟器的有效性。模拟结果表明:离散元法可以很好地反应砂土压缩过程中的配位数变化;每个模拟样品中,粒径较小的单元受到较大...
作者:贺一鸣; 向伟; 吴明亮; 全伟; 陈超鹏 期刊:《湖南农业大学学报·自然科学版》 2018年第02期
为获取南方地区黏弹性壤土颗粒离散元接触模型的本征物理参数和接触力学参数,建立其用于离散元仿真的接触模型。以试验测定的堆积角为40.95°的壤土为研究对象,选取Hertz–Mindlin with JKR接触模型,通过实测试验获取壤土的本征物理参数值;借助GEMM数据库推荐的土壤接触力学参数初选范围,通过最陡爬坡试验得到接触力学参数值的最优值区间。利用Design–Expert软件对最优值区间的接触力学参数进行4因素3水平二次正交旋转组合试验,获...
作者:陈超鹏; 全伟; 吴明亮; 张文韬 期刊:《湖南农业大学学报·自然科学版》 2019年第04期
针对南方稻田前茬秸秆存量多、土壤黏重导致油菜移栽机成孔部件作业阻力大、孔穴形态不稳定的问题,对自主研制的履带式油菜苗移栽栽植孔成型机构的锥刺直径、锥尖倒角、入土深度进行单因素、多因素离散元仿真试验.结果显示:成孔部件的锥刺直径、锥尖倒角、入土深度对锥刺入土的有效深度及入土阻力有显著影响,且存在显著的交互作用;多因素仿真试验的最优参数为锥刺直径52 mm、锥尖倒角40°、入土深度86.30 mm.对最优参数得到的锥刺进...
作者:李博; 王学文; 陈祖向; 杨兆建 期刊:《煤炭技术》 2018年第02期
采用UG以及EDEM软件建立了煤散料输运模型用以分析煤散料在输运过程中的运动状态。重点研究了物料堆积及底板倾斜工况下煤散料的输运状态。研究结果表明,运输状态平稳后,堆积煤颗粒在严重堆积工况下比轻度堆积工况下的平均速度小;在底板倾斜情况下,刮板输送机的运输效率会降低。可提供煤散料在不同工况下输运的状态数据,为刮板输送机中部槽的优化设计提供理论依据.使刮板输送机能够更好地适应不同井下工况。
为掌握基本顶断裂位置对小煤柱沿空掘巷围岩稳定性的影响规律,采用离散元法对2种断裂位置小煤柱沿空掘巷围岩稳定性进行数值模拟研究.以求获得规律性的结论。
作者:周东; 张青波; 李世海 期刊:《科技创新导报》 2016年第13期
针对边坡工程中岩土体连续-非连续渐进破坏的特点,提出一种新的变形体离散元方法(DEM)。与传统有限单元法(FEM)不同,弹簧元法(SEM)通过构建一组广义弹簧系统描述单元的力学行为。弹簧元法中的一个广义弹簧可以具有多个方向的刚度系数,确定广义弹簧系统的构造形式及其各刚度系数表达式是弹簧元法的核心。以三角形单元为例,介绍平面弹簧元的基本理论。对任何二维正交广义弹簧系统,通过定义广义弹簧变形与单元应变之间的关系,直...
作者:江婷; 沈振中; 聂柏松; 刘冲; 谈家诚 期刊:《南水北调与水利科技》 2017年第04期
基于离散元法,结合某水电站厂房后缘顺层岩质边坡工程,研究缓倾角多结构面岩质边坡的地震响应规律及锚杆的加固效果,提出了该边坡抗震加固优化方案。研究表明:未加固顺层块状岩质边坡在地震过程中位移呈现阶梯式增长,地震结束时刻边坡岩块松散崩落;加固后边坡位移显著减小,且能在地震作用下保持稳定;锚杆的剪力响应与其附近结构面的相对位移相关性强,表明锚杆附近岩层面间的相对位移是激发锚杆加固作用的主要因素,在坡面出露且出露...
作者:何灿; 石志良; 郑桂东 期刊:《机械设计与制造》 2018年第12期
针对直接还原铁回转筒式冷却机设计问题,运用离散元法采用EDEM软件,建立筒式冷却机模型,校核数据后使用仿真分析筒体内颗粒物料的中心角、床层厚度、轴向运动等特性,以研究筒式冷却机内物料与筒体的接触区域、在筒体内的停留时间、留料量,等特征。研究分析结果表明:靠近加料端,物料堆积较厚,速度较慢;随着筒体转速的增加,筒体内物料与筒体的接触面积有所增加但不显著,筒体内物料停留时间下降15%左右,筒体内物料质量减少14.5%左右...
作者:屈天兴; 陈强; 宋华; 刘正海 期刊:《辽宁科技大学学报》 2017年第04期
针对实际输送煤球工程降低颗粒破碎的要求,以理论力学及冲击力学理论为基础,采用三维离散元软件EDEM,对重力作用下的竖直管及蛇管输送煤球进行了离散元对比模拟研究。结果表明:蛇管在输送颗粒过程中,由于管道弯曲,颗粒在管道中形成力链,增加了颗粒之间、颗粒与管壁的接触与碰撞几率,部分动能及势能转换为摩擦功和变形能,导致颗粒动量及冲击力降低,较于竖直管道,蛇形管道出口冲击力降低了74%,减小了颗粒的破碎几率。