散料伸縮溜筒常用于碼頭干散貨物料的裝船工作,其能夠在輸送例如煤炭、谷物等易碎物料時,通過內(nèi)部的緩沖結(jié)構(gòu)對下落的物料產(chǎn)生減速效果,防止在高空瀉料時因落差過大導(dǎo)致物料折耗,在非工作狀態(tài)下溜筒通過收縮減小體積,便于規(guī)避船只與回收儲存。散料伸縮溜筒雖然能夠有效降低物料破碎,但目前在設(shè)計(jì)過程中還沒有一套成熟的理論評價(jià)其工作性能。由于防破碎與堵塞是兩個對立的矛盾,為了避免堵塞,憑借經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)總是過于保守。離散元法是分析與求解復(fù)雜離散系統(tǒng)動力學(xué)問題的新型數(shù)值模擬方法,通過建立固體顆粒系統(tǒng)的參數(shù)化模型,模擬和分析顆粒行為,能夠解決散料處理、巖土力學(xué)、粉體工程等諸多領(lǐng)域的復(fù)雜問題。本文以離散元法為基本理論,建立破碎與磨損預(yù)測模型,模擬散料伸縮溜筒的瀉料過程,主要研究工作如下:（1）以離散元仿真軟件EDEM為工具,散料伸縮溜筒的煤炭輸送為研究對象,根據(jù)相關(guān)參考文獻(xiàn),選取材料的本征參數(shù)和交互參數(shù),基于BPM模型理論與Hertz-Mindlin with Bonding接觸模型設(shè)計(jì)顆粒模板,通過模擬力學(xué)實(shí)驗(yàn)與沖擊實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)粘結(jié)鍵的參數(shù)標(biāo)定,建立了顆粒破碎與結(jié)構(gòu)磨損模型,為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。（2）根據(jù)溜槽流量的... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

API調(diào)用流程

12圖2-1API調(diào)用流程本研究使用了基于API的顆粒替換程序?qū)崿F(xiàn)顆粒群對單顆粒的替換，該程序調(diào)用了自定義顆粒體力和自定義顆粒工廠插件，主要思想為：在某一時刻，使用顆粒體力插件讀取該時刻單顆粒的位置、速度、加速度等信息進(jìn)行儲存，隨后將所有單顆粒移除計(jì)算域；使用顆粒工廠插件在所有單顆粒被移除的位置布置事先設(shè)計(jì)好的顆粒群，并賦予單顆粒的速度、加速度等信息。圖2-2顆粒替換過程2.2.4顆粒模板設(shè)計(jì)采用BPM模型模擬破碎行為首先需要設(shè)計(jì)合理的顆粒破碎模板，對于粒徑為60mm的煤炭顆粒，破碎后的小顆粒取為10mm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算顆粒群中小顆粒的個數(shù)[48]：=(2-25)

13式中是體積填充系數(shù)，經(jīng)驗(yàn)值取0.56；和分別是大顆粒和小顆粒體積；為填充大顆粒所需小顆粒的個數(shù)。根據(jù)公式可得出，替換60mm的大顆粒需要10mm的小顆粒121個。圖2-3為顆粒模板的制作過程，將兩個端部內(nèi)徑為60mm半球的幾何殼體導(dǎo)入EDEM。仿真開始時，顆粒工廠首先在虛擬實(shí)體內(nèi)生成121個10mm小顆粒，隨后兩個幾何殼體對向移動進(jìn)行壓縮直至幾何殼體的兩個半球?qū)有纬梢粋�完整的60mm直徑球形，幾何殼體運(yùn)動停止，靜待小顆粒穩(wěn)定。此時，球形殼體被121個小顆粒填充。導(dǎo)出小顆粒的位置信息即完成顆粒群模板的設(shè)計(jì)。不同粒徑大顆粒所需10mm小顆粒填充數(shù)量以及存在于顆粒間的粘結(jié)鍵數(shù)量如表2-1所示。（a）生成顆粒（b）對向壓縮（c）等待穩(wěn)定圖2-3顆粒模板制作過程表2-1顆粒替換所需粘結(jié)鍵數(shù)量大顆粒粒徑mm30354045505560小顆粒數(shù)量個152436487093121粘結(jié)鍵數(shù)量個4572120165240335450通過粘結(jié)鍵粘結(jié)的顆粒個數(shù)與粘結(jié)鍵的數(shù)量可以采用二次函數(shù)表示：=0.00011×+0.1237×+26.67(2-25)2.3粘結(jié)鍵剛度的標(biāo)定粘結(jié)鍵的參數(shù)可分為剛度參數(shù)和強(qiáng)度參數(shù)兩類，剛度參數(shù)包括粘結(jié)半徑、單位面積的法向剛度與切向剛度，其作用為根據(jù)顆粒之間相對位置的變化調(diào)整粘結(jié)鍵受力；強(qiáng)度參數(shù)包括法向極限強(qiáng)度和切向極限強(qiáng)度，強(qiáng)度參數(shù)決定粘結(jié)鍵的極限受力情況，當(dāng)粘結(jié)鍵受力大于極限強(qiáng)度時粘結(jié)鍵斷裂。2.3.1剛度參數(shù)獲取方法離散元參數(shù)的確定方法包括：理論計(jì)算、直接測取和虛擬標(biāo)定，亦可將多


本文編號：2971608