散粒体的自组织临界性分析

基于二维模拟实验,研究竖向荷载下散粒体中的自组织临界性,揭示细观拱效应与宏观大崩塌的变化规律,以及拱效应与材料性质的关系.散粒体中每个小自组织的临界发展过程包括自组织搭拱、拱随遇平衡和拱崩塌的动力学演化.散粒体大坍塌是众多小自组织临界发生后的力学性质由量变到质变的过程.用随机理论细观探讨一个预期失败模式的理论模型,为研究散体材料结构自组织临界性系统的可预测性及灾害预测预报提供了科学依据.     

动力荷载下散粒体的锚杆加固效应

采用细观数值模拟方法研究动力荷载下散粒体的锚杆加固效应,采用随机散粒体不连续变形方法建立加锚散粒体的三维数值试样,对试样施加水平方向的动力荷载,分析散粒体材料在动力荷载条件下的宏观和细观力学特性.分别建立不同锚杆间距、颗粒粒径以及无锚杆的散粒体试样,研究其对动力荷载条件下的散粒体的力学性质影响.数值模拟结果表明:随机散粒体不连续变形方法可以研究动力荷载下散粒体的变形规律及加固效应;锚杆加固可以有效限制散粒体在动力情况下的变形,显著提高散粒体的整体性;与静力加载相同,由于锚杆的挤压使散粒体产生侧向压力,加强了颗粒间的接触作用力;锚杆长度相同的情况下,加锚密度越大,散粒体试样的抗震稳定性越好;当锚杆间距与散粒体平均粒径的比值小于2.35时,锚杆可以很好地提高散粒体结构的自稳能力而保持整体稳定.     

粘性泥沙成团起动后状态转移规律试验

粘性泥沙与散粒体泥沙一样存在推移质与悬移质两种不同的运动状态,且在2种状态间存在相互转化.粘性泥沙的状态转移规律较散粒体泥沙更为复杂,为研究粘性泥沙的状态转移规律,设计制造了一套封闭矩形管道系统进行试验.试验现象表明,粘性泥沙的起动往往是以成团的方式进行;试验结果说明,在统计规律上,粘性泥沙成团起动后进入悬浮的比例等于起悬概率.并与散粒体泥沙的理论转移概率进行比较分析,结果指出,粘性泥沙成团运动服从于一般泥沙的状态转移规律.     

径流条件下散粒体斜坡的颗粒冲刷启动机理

摘 要：为研究地表径流对散粒体斜坡的冲刷侵蚀效应,根据斜坡坡面径流和坡内渗流特征建立了散粒体斜坡径流-渗流耦合模型。该模型用Navier?Stokes方程描述淹没区坡面径流,用Brinkman-extended Darcy方程描述散粒体斜坡坡内渗流。径流区和渗流区的流体运动均满足连续性方程,且在交界面处的流体满足Neal和Nader提出的流速相等和剪应力连续双边界条件。采用Navier?Stokes方程和Brinkman-extended Darcy方程分别联立连续性方程推求出径流区和渗流区的流速分布。分析流速理论表达式可知,影响斜坡表部径流流速和坡体内部渗流流速的主要因素有斜坡坡度、径流水深、斜坡散粒体的孔隙率和渗透率,且流速随它们的增大而增大。为探究在径流条件下散粒体斜坡坡面颗粒的冲刷启动机理,引入Newton内摩擦定律求得径流区和渗流区交界面上的切应力,并对颗粒发生滑动和滚动两种情况分别进行受力分析,给出了颗粒滑动和滚动两种运动方式相应的失稳判据。分析两种判据可知：(1)颗粒发生滑动时,其抗滑稳定安全系数主要受散粒体斜坡坡度、颗粒的内摩擦角、颗粒半径、径流水深、散粒体斜坡孔隙率和渗透率的影响,且随颗粒的内摩擦角、颗粒半径、散粒体斜坡孔隙率和渗透率的增大而增大,随散粒体斜坡坡度和径流水深的增大而减小;(2)颗粒发生滚动与否主要取决于散粒体斜坡坡度、径流水深、颗粒半径、散粒体斜坡孔隙率和渗透率,且它们的值越大,颗粒越容易失稳。     

散粒体流动力学的进展现状

散粒体流动中的现象和过程比发生在固体或流体中更加复杂,且更具有工程实用价值,因此,散粒体力学越来越受到力学界的重视。本文试图以较少篇幅概述散粒体流动力学的理论和实验研究的进展情况,并展望今后的发展方向。     

基于ADAMS的油菜籽仁皮振动分层仿真研究

基于多体接触动力学理论和振动筛上物料的运动理论,建立油菜籽仁、皮模型与振动筛的碰撞模型,应用ADAMS模拟仿真碰撞过程,对油菜籽仁、皮在振动筛上的运动进行了研究,给出了散体在ADAMS中进行仿真振动分层的一般方法。     

一种新型的散体物料剪切试验装置设计

设计了一种新型的散体物料的剪切试验装置,该装置通过对物料直接施压后进行双面剪切以测定材料的剪切力学性能,使用传感器精确记录整个试验过程的动态数据和相关曲线,并可自动完成试验数据的采集处理.该设备既可分析散粒(颗粒、粉粒)状物料,又可对类似物料凝结成形的试件实行剪切试验,应用领域十分广泛.     

应用离散单元法研究散体微观结构

针对散体材料复杂的微观作用机制,采用离散单元法,研究了重力场内由两种粒径球体组成的微观混合结构,分析了各种类型配位数的大小及分布。结果表明,单一接触类型的配位数及分量配位数分布与体积组成有关。具体表现为:随着小粒径粒子体积百分比的增加,小粒子间、大粒子与小粒子间的配位数增大,而小粒子与大粒子间、大粒子间的配位数则减小;小、大粒径分量平均配位数均增大,且大粒径分量配位数增长更快。然而,两种粒径散粒体重力堆积下的全平均配位数与空隙率及体积组成无关,基本保持为定值。     

散粒体中的锚杆加固效应规律及作用机理分析

针对散粒体锚固效应数值模拟存在的不足,通过试验设置多组参数,并对加锚散粒体结构施加荷载,以稳定后散粒体散落质量比例表征结构强度,探究不同因素对锚固效应的量化影响,同时深入分析了其作用机理.试验结果表明,适当增大散粒体的粒径、缩小锚杆间距或提高锚杆承托圆盘面积占结构底面积的比例都能够在一定程度上提升结构强度;考虑3种变量的共同影响,令变量J为粒径与锚杆间距之比乘以锚杆承托面积比,当J0.15时结构强度已至最大,同时避免了材料的消耗;此外,增加锚杆所受预应力大小也能有效提高锚固强度,但当预应力达到某一临界值,继续增加预应力大小对提高强度的作用效果不再明显.     

数字散斑相关方法的原理及土木工程应用简介

数字散斑相关方法(DSCM)是一种全场、无接触、高自动化和高精度的光学变形测量方法,与其它变形测量技术相比数字散斑相关方法有其独到的优越性能。经各研究学者不断的研究改进,数字散斑相关方法的理论逐渐完善,作为一种固体材料表面变形测量方法,在固体力学的实验中广泛应用,同时在土木工程变形测量中得到较快的发展。本文对该方法的基本原理、模型及决定测量精度的因素进行了简单介绍,同时对其在土木工程中的应用进行了概述。     

基于粒计算的图像处理应用研究

粒计算是一种对事物的处理方法和思想,它具有层次化的结构,已在许多领域中得到应用。对图像的处理是多媒体技术、信息处理技术应用的一个重要因素,利用粒计算的思想进行图像的处理有其理论依据和应用意义。本文在学习和研究粒计算基本结构的基础上,将其应用于图像编码和识别中。     

钢筒仓散料静态压力的三维有限元模拟

为考察所储存散料对钢筒仓仓壁的静态压力,建立考虑散料与仓壁相互作用的钢筒仓静态散料压力三维有限元分析模型.散料假定为各向同性,塑性阶段采用Drucker Prager塑性模型,散料与仓壁之间的接触效应采用刚柔接触模型和面面接触方法进行模拟.利用所建立的有限元模型对平底钢筒仓（浅仓和深仓）及锥底钢筒仓的散料压力进行数值模拟,并将数值结果与欧洲钢筒仓规范、我国粮食钢板筒仓设计规范进行对比分析.文中还对平底钢筒仓散料的泊松比、内摩擦角、膨胀角和摩擦系数进行参数分析,结果表明泊松比和内摩擦角的影响较大.     

基于损伤理论的颗粒材料接触摩擦特性研究

颗粒材料的接触摩擦特性非常复杂.将颗粒材料法向非弹性接触看成是一种接触损伤,根据连续损伤理论,在引入合理假设的基础上,定义了颗粒材料的接触损伤变量,建立了相应的损伤演化方程,结合Lemaitre等效应变假设,研究了颗粒接触损伤对颗粒体材料接触摩擦特性的影响.结果表明,颗粒接触损伤模型能较好地预测颗粒材料法向压力-接触变形特性;考虑接触损伤后,接触面上的法向应力分布更为平缓,接触面积增大,并能较好地预测颗粒材料切向微观位移特性.     

扩散理论与盘式连续干燥器

盘式连续干燥器是一种新颖、高效、节能的传导型干燥设备，它操作弹性大，性能良好，运转可靠，目前已广泛应用于工农业生产中。本文简要介绍了盘式连续干燥器的结构及工作原理，然后将Ｅ．Ｕ．Ｓｃｈｌｕｎｄｅｒ和Ｎ．Ｍｏｌｌｅｋｏｐｆ针对间歇式搅抖物料传导干燥提出的“扩散理论”应用于盘式连续干燥的干燥过程，给出干燥速率及料层温度的计算公式和计算程序。     

水平转弯颗粒流的离散元模拟

为了研究水平转弯输运物料时颗粒流的动力特性以及物料颗粒对输送带的作用机理,在离散元理论基础上,采用非线性HertzMimdlin接触模型,建立了水平转弯输运的离散元模型。以不同的角速度模拟测试颗粒平均速度,与计算的带中央切向速度相比,获得了一组比较接近的数字。说明所采用的接触模型和材料的物理参数是正确的。研究了两组不同的颗粒单元、4种滚动摩擦系数下的颗粒动力特性,发现颗粒平均速度与颗粒单元、滚动摩擦系数无关。通过输送带加速运行,模拟了料流分布以及料流对输送带外侧压力分布的影响。结果表明,随着带速的增加,带外侧平均压力逐步增加,而最大压力非线性地剧增。     

椭球颗粒体系宏细观特性的三维离散元分析

颗粒材料由大量不同形状的离散颗粒组成,其力学特性与构成颗粒体系的颗粒形状密切相关,目前关于颗粒形状对颗粒材料剪切强度的影响已有大量的物理试验或数值模拟试验研究,而非球形颗粒材料在复杂应力路径下的宏、细观力学特性认识还不够充分。本文采用离散单元法(DEM)对按一定级配生成的不同伸长率的椭球颗粒体系进行等σ₃(第三主应力)等b(中主应力比)的真三轴加载数值模拟试验,研究了椭球颗粒体系的三维宏、细观力学特性,并验证了常用三维强度准则对椭球颗粒体系的适用性。研究结果表明在三维加载路径下,不同于圆球颗粒体系宏、细观演化规律的一致性,椭球颗粒体系的宏观应力面与细观组构面演化规律不一致,宏观应力比与强接触网络组构偏值/均值比线性不为1,归因于椭球颗粒体系弱接触网络对宏观应力的贡献;椭球颗粒体系宏观体应变、细观法向接触力分布、接触数目及配位数分布等宏、细观指标与加载路径无关;随着椭球伸长率η增大,Mohr-Coulomb、Lade-Duncan、Mastsuoka-Nakai及施维成三维强度准则对φmax(峰值内摩擦角)~b关系预测准确度逐渐增大,其中Lade-Duncan准则能更好地拟合不同加载路径下椭球颗粒体系的数据点。本文的研究为提高人们对真实应力状态下椭球颗粒材料的宏、细观特性提供了一定的理论基础。     

基于离散元法的双螺旋输送机物料输送和受力特性分析

针对双螺旋输送机输送及内部受力问题,基于离散单元法,借助离散元分析软件EDEM,根据Hertz接触理论,建立了物料颗粒与颗粒之间、颗粒与装置之间的接触模型;在物理与几何参数不同的情况下,分析了双螺旋输送机对物料颗粒输送特性的影响。结果表明,颗粒在双螺旋输送机内的运动以直线运动为主,周向运动为辅;改变轴距对双螺旋输送机物料输送特性影响较大,随着轴距的增大,双螺旋输送机质量流速逐渐增大,中心区域颗粒受力逐渐减小。     

新型银 - 金属氧化物触头材料成分设计与制粉

现代工业的快速发展和电力容量的不断提高给电触头提出了更高的要求．因而,对电接触材料的研究一直受到人们关注．通过对电触头的工作状态、问题和要求的分析,给出了设计新型银－金属氧化物触头材料成分的基本原则和具体的设计成分．     

The Properties of Road Base Course Materials of Granular Soils Stabilized by AGS Granular Soil Stabilizing Cement

1　IntroductionCementstabilizedgranularsoilsroadbasematerialshaveahighearlystrengthandagoodwaterstability ,andarecommonlyusedasroadbasecourses .Buttheyhavesomeshortcomingsalso .Commonsettingtimecannotful fillthestandardthatroadbaseusedcement’sinitialset tingtime≥ 3handfinalsettingtime≥ 6hsometimes .Theanti crackingperformancesofthegranularsoilsstabilizedbycommoncementarenotsatisfied .Especiallywhenthecementdosageishigherthan 6 %theshrinkageratioin creasesobviously .TheMinistryofCommunicat…