覆土过程的离散元仿真分析

覆土装置是精密播种机的重要工作部件,其结构参数和工作性能会直接影响种子分布均匀性和覆土厚度,最终影响作物产量。运用基于离散元方法的EDEM工具,对土槽试验筛选出的覆土器的优化结构进行仿真分析,将土槽试验作为覆土过程仿真实验的对比试验,通过仿真试验与土槽试验的结果对比,证实了离散元方法对于覆土过程的适用性,为覆土器和覆土过程的研究和设计提供了新途径。     

传统干燥滚筒与新型环式干燥滚筒性能对比

<正>厂拌沥青热再生工艺是将刨铣下来的沥青路面材料进行回收,运输到指定场地,使用破碎机将超大料进行破碎,再通过筛分机对其进行筛分,从而将可利用的沥青再生料保留下来。厂拌沥青热再生技术生产的沥青路面混合料比较理想,可用于较高等级的路面铺设,并有降低污染、减少成本、适用范围广等优点。1.传统双滚筒设备目前,我们国内的厂拌沥青热再生设备普遍使用的是双滚筒设备。根据新骨料与沥青再生料受热烘干的温度要求不同,2个滚筒的功用     

单晶硅加工裂纹的离散元仿真研究

通过力学性能数字试验模拟及校准,建立了单晶硅的离散元模型.基于该模型对单晶硅微加工过程进行了动态模拟,分析了不同切削速度、切削深度及刀具前角等对加工后表面裂纹情况及切屑形成的影响,结果表明:加工后表面裂纹的数目及其最大深度均随刀具前角的增大而减小,而随切削速度及切削深度的增大而增大;切削速度越高,切削深度对加工表面的质量影响越大;随着刀具由正前角变为负前角,刀具前方特别是刀具下方的材料损伤程度逐渐增大,在前角变至0°之前,刀具下方的材料损伤程度基本上保持不变,而当前角变为-15°时,刀具下方的材料变形程度显著增大.     

斗轮堆取料机关键参数离散元仿真研究

为了研究斗轮堆取料机主要参数(料斗个数和斗容)对取料过程的影响,在不同参数下,在离散元软件EDEM中对斗轮堆取料机的挖掘过程进行仿真。分析仿真结果得出:料斗个数和料斗容量对斗轮堆取料机的生产率有明显影响。当DQ10500/6000型斗轮堆取料机斗轮转速为8 r/min,料斗个数为9,料斗容量为1.25m3时,斗轮堆取料机达到最佳经济效应。比较传统理论计算与离散元仿真计算,发现将离散元应用于斗轮堆取料机设计计算具有明显优势。     

基于EDEM软件的单螺杆离散元模拟仿真与分析

定量螺旋输送机主要用于粉体及颗粒物料的自动配料及定量包装。文中基于离散单元法,通过EDEM分析软件完成对单螺杆定量螺旋输送机不同转速和填充率状态下的模拟仿真。同时分析填充系数、平均质量流率以及合力矩等因素在输送过程中的影响,为螺旋输送机的优化设计提供参考依据。     

采煤机斜切进刀工况离散元仿真结果分析

为提高采煤机的生产效率,降低采煤机的故障率,结合其在实际生产中滚筒所承受的动态载荷对采煤机结构参数及工艺进行优化;基于Pro/E三维模型和EDEM分析软件建立采煤机斜切工况的离散元模型,验证了模型的可行性,并重点对采煤机在截割含矸煤壁和全煤壁时截割部滚筒所承受的载荷进行对比。结果表明：采煤机截割全煤壁时所承受的合力约为截割含矸煤壁合力的20%,所得到仿真结论具有较大的理论和实践意义。     

电液疏浚抓斗挖掘过程离散元仿真研究

为了研究电液疏浚抓斗在挖掘过程中的力学特性和挖掘物料的变化趋势,在确定抓斗的结构参数和物料参数的基础上,建立基于EDEM的抓斗挖掘离散元仿真模型,并进行不同挖掘深度的试验。对比分析理论计算结果和仿真结果,发现抓斗的斗齿和底板这两个主要受力结构的挖掘阻力随抓斗的挖掘深度的增加而增大,且在仿真过程中,这两部分的挖掘阻力随时间呈现出不同的变化趋势,仿真结果和理论计算结果的变化趋势基本吻合,验证了仿真结果的准确性。     

散粒物料堆积角离散元仿真研究

由于EDEM离散元仿真软件基于理论上的接触力学模型,以致在模拟散粒物料实际流动特性的过程中,仿真结果与实际结果不一致。堆积角可以反映物料的流动特性,文中以堆积角作为参考指标,采用正交实验法对煤粉堆积角仿真参数进行校准,以减小煤粉流动特性仿真与实际的偏差。仿真结果表明,采用校准参数后,堆积角仿真结果更接近于实际,煤粉流动特性仿真结果更真实。     

月球车车轮与月壤交互作用的离散元仿真

对土壤颗粒与车轮进行接触判断,用投影变换和累积求和的方法,建立起颗粒间的细观力学作用与宏观车轮牵引参数的联系.通过两个算例验证了应用离散元法所得的结论与传统地面力学理论相一致,证实了离散元法在轮土交互分析中的可行性.进一步计算发现,车轮在月面重力下运行,下陷增加,阻力增大,逐渐失去牵引能力,月球车越障和爬坡将会变得困难.     

采煤机滚筒截割过程仿真及试验研究

综合分析了研究滚筒截割时的主要考虑因素,并且开展了滚筒截割过程的仿真研究,以此为基础,对滚筒截割过程的试验进行分析,得出在滚筒运行过程中,需对关键作用部位进行结构保护和动力施加,将驱动力主要集中施加在X方向上,以此提高滚筒的结构性能的结论。该结论可对掌握滚筒截割过程受力的变化规律提供参考。     

斗轮挖掘机取料过程的离散元仿真分析

采用离散元法对WUD 400/700型输煤斗轮挖掘机的取料过程进行数值模拟,分析了颗粒的运动形态与速度分布、不同进给速度对取料效率的影响、不同铲斗几何结构对工作载荷的影响。结果表明:离散元仿真切屑体积的变化趋势与理论切屑体积的变化过程相符,证实了仿真模型的正确性;当斗轮转速为5 r/min时,斗轮挖掘机分层分段取料作业的最优进给速度为0.35 m/s;椭圆曲面铲斗的工作载荷σP明显小于圆弧曲面铲斗的σP,铲斗前壁的σP小于后壁的σP。本研究显示离散元仿真是分析输煤斗轮挖掘机取料过程的一种有效数值手段,可为斗轮挖掘机进给速度的合理选择、铲斗几何结构的有效改进提供参考。     

不同工况下的双螺旋输送机离散元仿真分析

在不同工况参数下,采用离散元单元法对双螺旋输送机进行了仿真;分析了不同螺旋转速和填充率下其内部颗粒的运动形态、输送量、螺旋轴扭矩以及螺旋叶片的受力等情况,以探究螺旋转速和填充率对其输送效率和性能的影响.结果 表明:增大螺旋转速可以较为明显地提升双螺旋输送机内颗粒的轴向速度和圆周速度,而填充率对其影响较小;提高螺旋速度和...     

基于离散元的钢轮压实土壤过程仿真分析

分析钢轮压实过程中土壤的应力应变变化规律,对于揭示土壤的压实过程具有非常重要的意义。基于离散元算法建立了压路机的土壤-钢轮模型,利用普通球形颗粒填充的方法建立3种形态的土壤颗粒模型,在EDEM中对土壤压实过程进行仿真,研究土体颗粒在钢轮压实过程中的沉降量、孔隙率、颗粒压力的变化过程。仿真结果表明,压实过程中,土壤材料随着压实遍数的增加,沉降量增大、孔隙率减小、颗粒压力增大、土壤压实度逐渐提高。利用离散元分析钢轮-土壤的动态相互作用能够用于揭示微观状态下土壤颗粒的受力变形特性。     

石英玻璃微铣削加工的离散元模拟与试验分析

针对石英玻璃的微铣削过程,采用离散元模拟软件PFC3D建立真实的离散元模型,模拟裂纹的生成与扩展情况,得到铣削力曲线图以及铣削过程的较优加工工艺参数,并通过铣削力试验验证了石英玻璃三维离散元模型有效性及离散元法模拟石英玻璃切削过程的合理性。基于模型和试验一致,得出不同铣削参数下铣削力的变化规律。结果表明:铣削力随主轴转速的增加则先减小后增加再减小,随切削深度和进给速度的增加而增加,随刀具倾角的增加则先增加后减小。     

滚筒振动对铺粉质量影响的离散元模拟

以Al₂O₃陶瓷粉末为研究对象,建立了Al₂O₃陶瓷粉末流动的离散元方法模型。针对增材制造铺粉工艺中滚筒振动对粉床质量的影响问题,模拟滚筒振动方向、振幅和频率对粉床的密实性、均匀性和平整度的影响规律。仿真结果表明：滚筒轴向振动可提高粉床密实性和均匀性,却会导致粉床平整度变差;滚筒径向振动会导致较差的粉床平整度,当振幅大于8 μm时,颗粒的压缩和回弹效应导致粉床质量显著降低;滚筒切向振动可以提高粉床的密实性和均匀性,对粉床平整度影响很小,但切向振动频率过高容易引起粉末飞溅。研究表明在切向方向对滚筒施加低频的振动可以有效提高增材制造粉床质量。     

螺旋卸船机取料过程的离散元仿真研究

螺旋卸船机的输送能力是港口转运效率的关键,为了对取料过程中的运动规律及取料效率进行分析,利用离散元法模拟了大型螺旋卸船机在船舱中的卸船作业过程。首先通过基于堆积角的离散元法对仿真参数进行标定,根据螺旋卸船机的运转特性将取料过程分为掘进阶段与行进阶段,分析了掘进段物料的运动规律,并研究了不同作业工况下行进阶段的稳定输送效率,对不同作业方式的螺旋卸船机进行性能评估。结果表明,在掘进阶段物料具有较大的受力波动,增加掘进阶段的入料深度能够增加螺旋卸船机的输送效率,且倾斜30°的布置形式会使输送效率有所降低。     

沥青混凝土铣削过程的离散元仿真

对沥青混凝土的切削过程采用离散元软件PFC2D进行动态仿真,对沥青混凝土内部的各作用力用接触粘结模型进行模拟,然后通过计算和分析建立试验参数、模型参数及模型微观参数之间的联系,再通过单轴压缩试验校正模型参数。在不同的切削前角γ0、铣削速度vc、进给速度vf和切削深度th的铣削条件下,采用单因素法和正交试验的方法对刀具的受力进行研究,由正交表分析模拟结果得到刀具前角γ0为+5°、切削速度vc为15 m/min、进给速度vf为1.32 m/min和铣削深度th为20 mm时为最优铣削条件,此时铣刀受到的铣削力相对较小。     

牙科氧化锆陶瓷的车削离散元仿真

通过力学性能试验对微观参数进行校准,建立了完全烧结牙科氧化锆陶瓷的离散元模型。基于该模型对完全烧结牙科氧化锆陶瓷常规车削加工过程进行了动态仿真,对氧化锆陶瓷车削加工后的微裂纹分布情况进行了模拟,分析了不同切削速度、切削深度对加工后表面裂纹情况及动态切削力的影响。仿真结果表明:加工后表面残留裂纹的数目及其最大深度、动态切削力均随切削深度的增大而明显增大;切削速度对表面残留裂纹的数目、动态切削力影响不明显,对表面残留裂纹最大深度影响没有明显规律。     

轮式移动机器人车轮牵引性能离散元仿真

轮式移动机器人在松软沙土表面可通过性能较差。为研究车轮在不同滑转率和齿片参数下与沙土接触时车轮对沙土的扰动特性,利用离散元分析软件,建立了车轮运动特性仿真模型,通过仿真得到车轮与沙土颗粒接触时的分布及运动特性关系,作为研究车轮驱动特性的一种方法,完善了轮-地接触力学特性分析方法。     

基于离散元的对辊式破碎机破碎仿真分析

为研究对辊式破碎机工作性能,通过商用离散元仿真软件EDEM建立了对辊式破碎机破碎仿真模型,结合Tavares破碎模型对不同排料口间隙下的破碎机工作情况进行分析,将对辊式破碎机破碎过程可视化,同时分析散体物料的碎后粒度分布情况。结果表明：随着对辊式破碎机辊缝间隙的减小,同一筛分粒度所对应的矿石负累计产率越大,即破碎后的矿石越细小;同时还发现随着对辊式破碎机辊缝间隙的减小,矿石破碎程度增加的速率在变缓,辊缝间隙2 mm与辊缝间隙4 mm下的矿石碎后负累计产率分布基本一致,这说明辊缝间隙减小至一定阶段时,对辊破碎机的碎后产品粒度分布基本一致;对破碎仿真碎后产品粒度分析发现,可以使用Rosin-Rammlar粒度分布函数对对辊式破碎机破碎仿真碎后产品粒度进行描述,且拟合程度较好。