大直径浅圆仓"离心"模型的动态侧压力颗粒流试验

利用离散单元法颗粒流程序(PFC3D)建立大直径浅圆仓的缩尺模型,该缩尺模型借鉴了离心机模型试验的原理,能够提供计算原型浅圆仓所需的重力场.首先模拟了该模型浅圆仓的静态侧压力,然后在其静态侧压力与原型浅圆仓的实测值基本吻合的基础上进行该模型浅圆仓卸料过程的模拟分析,得到卸料过程中大直径浅圆仓仓壁动态侧压力的变化趋势和超压系数的范围.     

钢筋混凝土立筒仓卸料过程侧压力模拟

通过有限单元法对钢筋混凝土筒仓的静态及动态流动问题进行模拟,研究筒仓物料的本构关系,分析散料与筒仓壁的接触作用,并采用自适应网格划分,解决出现的大位移变形和网格扭曲畸变问题。模型采用三维实体单元构建,对散料采用Drucker-Prager准则本构关系,突破以往轴对称刚体模型的缺陷。考虑漏斗对侧压力的影响,将筒壁与漏斗整体模拟,得到静态模拟以及动态卸料的水平侧压力、卸料过程中最大应力,并将模拟结果与中国规范、欧洲规范进行比较,结果表明静态模拟与中国规范契合较好,漏斗处侧压力分布复杂,其卸料侧压力是静态侧压力的1.55～1.89倍。     

考虑散体拱效应的筒仓仓壁侧压力计算方法

散体储料中水平拱对筒仓仓壁侧压力的影响较大,以筒仓仓壁面、平衡拱面和滑动面所包围的储料作为隔离体模型探究仓壁侧压力,对隔离体中单位微元受力分析,提出了考虑粮拱效应的筒仓仓壁侧压力计算方法,并将其仓壁侧压力计算结果与其他未考虑粮拱效应理论、有限元结果、实仓试验结果进行对比分析。结果表明：相较于其他未考虑粮拱效应的理论、有限元结果,该计算结果略大,说明粮拱效应会使仓壁侧压力有一定程度的增大;仓壁侧压力计算结果与实仓试验结果基本吻合,一定程度上验证了该计算方法的有效性。研究结果可为解决筒仓结拱、筒仓超压等问题提供理论依据。     

分层卸料时粮食立筒仓动态侧压力试验研究

粮食立筒仓卸料时的动态侧压力是仓体部位设计时需要考虑的重要因素,动态侧压力的取值直接关系卸料时立筒仓的安全性.为研究立筒仓分层卸料时动态侧压力分布规律和超压系数,分别进行了立筒仓模型一次性卸料和分层卸料试验,测定了两种不同卸料工况下立筒仓模型不同高度处的动态侧压力,对比分析了动态侧压力分布规律与相应超压系数.结果表明:...     

基于FEM的足尺落地式浅圆钢筒仓静态贮料作用分析

准确计算贮料对仓壁的作用,是大直径浅圆钢筒仓安全设计的前提.为此,采用有限单元法(FEM)对足尺落地式浅圆钢筒仓的静态贮料作用进行了数值模拟分析,包括小麦、铁矿石散粒、石英砂和水泥散料,其本构关系服从Drucker-Prager屈服非关联流动准则.采用3-D模型同时模拟了贮料和筒仓,建立考虑变形的面-面接触对,以更好地反映贮料对仓壁的静态作用.将FEM模拟值与国内外筒仓规范的计算结果进行了对比分析,并讨论了贮料力学参数的影响,表明FEM可作为一种准确、可靠的钢筒仓静态贮料作用计算工具.     

散体物料对筒仓结构动力响应影响的离散元数值模拟

采用基于离散单元法的颗粒流程序建立筒仓模型,通过对模型基础施加有规律简谐地震动,模拟了筒仓结构在简谐地震动作用下的仓壁侧压力变化情况、位移响应和速度响应,并且通过对筒仓内无散体颗粒、有一半散体颗粒和装满颗粒3种工况下筒仓的动力响应进行模拟,得出筒仓结构与散体颗粒相互作用的动力响应影响情况.     

新型筒中筒仓贮料侧压力研究

根据杨森(Janssen)公式的推导思路,提出了一个筒中筒仓贮料侧压力的计算公式。按照某实物仓的1/52比例,制做了一个有机玻璃模型,做了100多次装料、卸料试验。分析计算与实验结果表明,筒中筒仓的贮料侧压力较单筒筒仓时显著降低。这一结果对于这种新型筒中筒仓的设计研究具有很重要的意义。     

大直径圆形煤仓内壁堆煤温度及侧压力现场实测与分析

堆煤引起的仓壁内外温差和仓壁侧压力是大直径整体式筒仓设计中2个控制性荷载,合理地确定它们至关重要.在已建成的120m直径筒仓内布设传感器,实测了堆煤引起的筒仓内壁温度随时间的变化,以及仓壁侧压力随高度的变化.还使用库伦土压力理论推导了侧压力的理论预测公式,取得的主要结果是:内壁温度高达38℃,实测侧压力与堆煤高度基本呈线性关系,平均侧压力系数为0.46.而侧压力的理论预测值比实测小5%左右.     

储料的密度对立筒仓压力影响的颗粒流数值模拟

采用了基于质点体系动量守恒定律的散体介质颗粒流理论及PFC颗粒流程序,模拟了不同密度的储料在卸料过程中,仓内散状物料的流动及相互作用,并对其内部复杂的运动场、内力场以及物料对仓壁的侧压力进行了模拟分析.把模拟的仓壁侧压力结果与传统的计算理论进行了对比分析,得出了立筒仓在卸料过程中仓壁侧压力分布情况和发展规律.     

基于机器学习的筒仓动态侧压力预测模型及概率分布研究

筒仓卸料时的动态侧压力是导致筒仓结构被破坏的重要原因,但影响筒仓动态侧压力的因素众多,且相互之间存在着复杂的非线性关系.因此,建立一种考虑多因素影响、高效、准确的动态侧压力的预测方法尤为重要.基于机器学习方法,将支持向量机、BP神经网络和随机森林等3种机器学习方法应用到筒仓动态侧压力的预测中.选取影响筒仓动态侧压力的相...     

Lateral Pressure of RC Silos with Static and Dynamic Granular Materials

This paper aims at analyzing material-induced lateral pressure of RC cylinder silo in both static and dynamic condition using the finite element method (FEM).In the finite element software ABAQUS, concrete material is modeled by concrete damaged plasticity model, and stored materials in silo is modeled by the hypoplastic theory.In terms of numerical model, shell elements (S4R) and solid elements (C3D8) are applied for model silo wall and stored materials respectively. The interaction between silo wall and stored materials is simulated by Coulomb friction model and penalty contact constrain provided by ABAQUS.The numerical results are verified with the existing experimental data that are designed to ensure the validation of such numerical model using FEM and it obtains good agreements between numerical results and experimental data.Then the material parameters are analyzed in both static and dynamic condition.According to the analysis, it is clear that critical friction angle, initial void ratio and minimum void ratio have an obvious effect on static lateral pressure while all the material parameters affect dynamic lateral pressure at different levels. In addition, differences of silo wall between elastic and plastic state are analyzed in dynamic condition.The numerical results show that it contributes to increasing dynamic pressure when silo wall enters into the plastic state.Finally, this paper discusses the time-history lateral pressure at different heights along silo wall, and analytical results indicate that larger acceleration values play main roles in producing the maximum lateral pressure at higher part of the silo wall.     

钢筋混凝土筒仓侧压力的试验研究

论述了作用于模型筒仓的仓壁静态压力及由物料流动引起仓壁的动态压力多次测试结果，绘出仓壁的动态压力分布曲线，得出相应的超压系数。同时并进行了动态压力的理论分析和数值计算，其结果与试验值基本上相接近。     

柱承式立筒排仓贮料侧压力地震响应试验研究

为研究立筒排仓贮料对仓壁动态侧压力的地震响应规律,设计制作了缩尺比例为1∶25的柱承式立筒排仓和独立单仓模型,进行了3条地震波下不同地震动水准的振动台试验,分析获得两种模型的贮料地震响应特性、仓壁动态侧压力的变化规律与超压系数.研究结果表明:1)地震时仓内贮料与仓壁存在的相位差与仓体位置及测点位置相关;2)边仓与中仓仓...     

粮食浅圆仓散料侧压力计算公式

采用一种新的力学模型,推导了浅圆仓散体侧压力的计算公式.通过分析破裂面位置,讨论了公式的应用范围和算法.该式计算结果与实测值符合良好.     

钢筋混凝土筒仓动态压力的计算

讨论钢筋混凝土筒仓在卸料时由于整体流动引起仓壁的动态压力，考虑了筒仓的流动压力及侧压力系数随仓体深度变化这一实际情况，得出仓壁动态压力的计算公式。计算结果与筒仓试验测得的动态压力数值相接近。     

筒仓动态压力的计算和测试

本文介绍了钢筋混凝土筒仓在装卸料时所产生的仓壁动态压力,由于筒仓的流动压力随着仓体深度变化而变化,根据此实际情况,推导了仓壁动态压力的计算公式 。计算结果与筒仓试验测得的动态压力值相接近。     

试论满贮筒仓卸料时产生超压的原因及分析

本文根据满贮筒仓在卸料过程中贮料作用于仓壁的水平侧压力大大超过贮料静止时的侧压力这一现象,提出在卸料过程中,贮料不断结拱-塌拱-结拱连续循环而生产脉动水平动载超压的观点,导出卸料过程中,贮料作用于仓壁的脉动水平动载超压力的计算公式。     

带内柱筒下层结构的分析

本文介绍并分析了带内柱的筒下层结构,将该种结构与不带内柱的筒下层结构进行了内力及材料消耗等方面的比较.本文为筒仓设计提供了受力合理、施工方便、材料消耗少,造价低的筒下层结构形式,给出了带内柱筒下层结构的近似与精确分析方法.