三维静态同步松弛的离散单元法

将静态同步松弛离散单元法 ( SSRDEM)推广至三维 .从接触块体间的相对位移入手 ,根据接触本构关系 ,推导了三维算法的基本理论公式 ,并论述了实现方法 .编写了三维静态同步松弛离散单元法的 VC程序 ,计算了 2个简单算例 .结果表明 ,推导出的算法是正确的 ,三维静态同步松弛离散单元法可用于模拟岩体的非连续大变形 .     

基于齿面发生线的弧齿锥齿轮切齿运动分析

为了展成切削出无理论误差的球面渐开线齿形的弧齿锥齿轮齿面,采用以齿面理论发生线作为刀刃的切削方法.分析了此方法所需要的运动及运动的实现方法.结果表明:采用此种方法切齿时,机床运动与结构简单,刀具简单,仅需1次工件装卡即可完成弧齿锥齿轮凸面、凹面的粗加工和精加工;大齿轮和小齿轮、左旋齿轮和右旋齿轮均可以用同一机床、同一刀盘完成切削,且容易调整齿面接触区.     

润滑油性能对齿面强度的影响

利用圆柱滚子试件，在ＪＰ－ＢＤ１５００型滚动接触疲劳试验机上。对壳牌油，Ｎ１００和Ｎ６８工业齿轮油进行接触疲劳和抗塑变对比实验。结果表明。壳牌油润滑件具有较高的抗点蚀和抗塑变能力。边界润滑状态下，膜原子λ不能反映不同种油润滑的表面间的真实接触状态。边界膜的强度对试件表面间的真实接触状态影响较大。提出了一种直观定量评价润滑油对塑变影响的实验方法。     

基于离散元法的翻堆机滚筒刀齿工作过程仿真分析

研究翻堆机动态切削和抛甩物料过程及不同前刀角度对切削扭矩和有效质量流率的影响,利用离散元法对翻堆机滚筒及刀齿工作过程进行仿真分析。仿真追踪了物料颗粒的运动状态并得到了翻堆机切削扭矩,并通过比较不同前刀角度对应的切削扭矩和有效质量流率,得出前刀角度应设置在135°附近处较为有利。     

基于离散单元法的单螺杆挤出机固体粒子输送特性分析

基于离散单元法,利用建模软件Solidworks、离散单元模拟软件EDEM,对单螺杆挤出机固体颗粒输送运动进行模拟。研究内容包括物料参数如颗粒的形状、大小,螺杆转速,结构参数如螺棱数量、螺棱倾角对固体输送量的影响,以及机筒内部颗粒的运动和填充情况。结果表明,单一螺杆-机筒模型存在最佳颗粒粒径、最佳颗粒形状;颗粒直径越小,填充效果越好;螺棱倾角为105°时颗粒输送量最大。     

圆弧齿线圆柱齿轮齿面接触区影响因素的研究

外部条件对圆弧齿线圆柱的齿轮的齿面接触区产生一定影响.本文通过理论分析及试验研究,具体分析了轴线平行度误差及齿轮承载大小等因素对齿面接触区的影响,得出了点接触型圆弧齿线圆柱齿轮对以上影响因素具有不敏感性的重要结论,从而证明了该种齿轮对外部条件具有广泛适应性的独特优点.同时,本文还从改善齿面接触情况出发,提出关于选择凸凹齿面刀盘半径的若干考虑.     

基于改进离散元强度折减法的堆积体边坡稳定性分析

针对开挖卸载对车峰坪堆积体边坡的不利影响,引入材料摩擦角和泊松比不等式改进离散元强度折减法,采用改进型离散元强度折减法计算车峰坪堆积体边坡各步开挖工况下的安全系数,模拟分析边坡开挖变形情况及边坡特征点的位移变化规律,评价边坡各步开挖工况下的稳定性,制定锚索支护的加固措施。结果表明:采用改进型离散元强度折减法计算的边坡安全系数略保守,计算结果偏安全;堆积体边坡开挖过程中出现滑塌、错台等不稳定现象;采用锚索支护的加固方法,堆积体边坡各工况安全系数均提高,减小了施工风险,前三步台阶特征点位移减少约90%,后两步台阶特征点位移减少约30%。     

基于离散单元法的钢筋混凝土框架非线性分析

为了能够更好地描述在模拟强震作用下结构倒塌破坏过程中构件的断裂、碰撞等现象,在杆段多弹簧模型的基础上构建了节点单元来考虑框架梁柱的连接关系,进而建立了钢筋混凝土框架结构的离散元整体分析模型,并对钢筋混凝土平面框架在低周往复加载情况下的受力行为进行了数值模拟.分析结果表明,该模型能够较准确地描述复杂受力状态下钢筋混凝土框架的非线性力学行为,能够满足结构强震作用下倒塌全过程精细化分析的需求.     

基于离散单元法的大豆力学特性研究

针对大豆颗粒粒径较大的特点,在室内大豆直剪试验的基础上标定大豆相应细观参数,采用离散单元法建立大型大豆直剪试验数值模型,验证了离散单元法模拟大豆直剪试验的可行性。分别设定试样的剪切速率、仓壁材料以及含水率为3个单一变量,其他参数为不变量,研究3个变量对大豆相关力学特性的影响,结果表明:试样的剪切速率在一定范围内变化时,大豆的抗剪强度峰值与内摩擦角变化不明显,但内部黏聚力由6. 12 k Pa增大至9. 31 kPa;在仓壁材料由光滑面变为混凝土板的过程中,大豆的内摩擦角由26. 9°增大至32. 33°,抗剪强度峰值也出现了一定程度的增长,但其内部的黏聚力保持相对稳定;不同含水率的大豆的抗剪强度不同,在大豆含水率由12%增长至21%时,大豆的内摩擦角由26. 9°增大至32. 5°,内部黏聚力由6. 12 kPa增大至11. 01 kPa。     

基于离散单元法的锥形双螺杆输送及混合机理分析

锥形双螺杆挤出机结构模型与其他普通螺杆挤出机相差很大且构成独特,近年来在聚合物加工行业中发挥了很大的作用。设计螺槽深度与螺杆半径比为1∶2、2∶5、1∶3的三种锥形双螺杆挤出机,通过离散单元法模拟了锥形双螺杆挤出机挤出LDPE、HDPE两种颗粒的过程,分析了锥形双螺杆挤出机螺槽内颗粒速度的变化,同时在不同参数下对三种锥形双螺杆挤出机的输送效率进行了比较。利用EDEM软件对LDPE和HDPE颗粒进行离散元分析,得出不同时刻两种颗粒在三种锥形双螺杆挤出机内的混合情况。结果表明,螺槽深度与螺杆半径比为1∶2的锥形双螺杆挤出机的混合效率优于螺槽深度与螺杆半径比为2∶5、1∶3的锥形双螺杆挤出机。     

基于三维弹性边界元法的鼓形齿联轴器的多齿接触研究

本文按照边界积分方程直接法，从三维弹性静力学基个微分方程和相应的边界条件出发，建立了该三维问题的边界积分方程，然后采用离散插值方案数值处理技术，化其为边界元方程，最后在微机上对一鼓形齿联轴器啮合时弹性变形作三维边界元计算分析，结合参考文献［１］对该鼓形齿联轴器在转过一个齿距角的过程中各瞬时的实际接触齿对数进行研究，提出了考虑弹性变形后的研究结果。     

线接触圆弧齿线圆柱齿轮齿面接触变形对齿根应力的影响

本文在推导了线接触圆弧齿线(CATT)圆柱齿轮齿根应力分布系数ξ的计算式的基础上，分析讨论了轮齿接触变形对齿根应力的影响，得出了在一定条件下，接触变形有利于促使CATT齿轮接近弯曲等强度的结论．     

基于离散元法的密炼机转子间隙对炭黑分散度影响的仿真

运用离散元分析软件EDEM对1.7L,5L和25L3种型号的密炼机在不同转子间隙下的炭黑分散度进行了分析研究。通过建立橡胶聚粒之间橡胶和炭黑颗粒之间黏弹性力学模型,模拟了混炼过程中颗粒的运动、演化情况,得出密炼机转速为60r·min-1时1.7L,5L和25L3种型号的密炼机最佳转子间隙分别为2.5,4.5,9~10mm之间;结合现有实验条件对3种型号的密炼机在不同转速下的炭黑分散度进行了实验研究及EDEM模拟,验证了利用离散元法分析混炼过程中炭黑分散的可行性。     

基于离散元强度折减法的五盂高速公路边坡稳定性分析

采用离散元强度折减方法对岩质边坡的稳定性进行有效分析, 选择滑面位移统计值作为边坡失稳判据。先根据该判据计算一个简单岩质边坡的安全系数, 通过传统强度折减分析方法验证了该判据的有效性。以五台-盂县高速公路边坡作为工程实例, 根据此判据确定了该边坡的安全系数, 即在天然条件下边坡处于欠稳定状态, 而在降雨条件下边坡处于失稳状态。计算结果表明: 基于滑面位移统计值作为边坡失稳判据的离散元强度折减法有效地确定了复杂岩质边坡稳定性, 数值模拟结果与现场监测结果基本保持一致, 进一步验证了基于滑面位移统计值作为边坡失稳判据的准确性。     

基于三维离散元法的筛分效率研究

为了深入了解散体物料的振动筛分机理,以KZX936型振动筛为模型,以三维离散元为方法,采用EDEM软件,选用3种粒度等级的颗粒,模拟了不同激振频率、振幅、振动方向角时的物料运动规律及筛分效率。结果表明:筛面足够长时,频率、振幅及方向角在初始时间时对筛分效率有较大影响,并随频率和振幅的增大而增大,且增大振幅有利于透筛。稳态时增大频率和振幅,筛分效率提高不显著。振幅降低为2 mm时,筛分效率先增加后减小。振动方向角取45°时动态筛分效率最大,并随着振动方向角的继续增大而减小。     

基于Y2280机床的弧齿锥齿轮实体建模

基于Y2280机床,模拟了实际切齿过程建立了齿面方程,利用MATLAB求解得到齿面上的坐标,通过Pro/E生成齿面上的曲线,将线铺成面,最后建立了齿轮的三维实体模型.     

离散单元法在边坡稳定性分析中应用的研究

离散单元法(DEM)是由Cundll于1971年提出的。现已被广泛用于放矿、崩落采矿法等工艺的研究,但将离散单元法(DEM)用于边坡分析实例的报导还没有。本文将离散单元法同极限平衡方法进行了分析对比,并对山西太原钢铁公司峨口铁矿台阶边坡进行了DEM分析。     

基于离散单元法的氢氧化锂粉末螺旋输送机优化设计

针对氢氧化锂粉末在螺旋输送机上出现的输送不稳定、不均匀等问题,采用离散单元法对氢氧化锂粉末螺旋输送机进行了优化设计。首先,通过离散单元法建立氢氧化锂粉末螺旋输送机的仿真模型;其次,以螺旋轴径、螺距和转速为试验因素,以平均质量流量和输送稳定性变异系数为评价指标,设计了三因素三水平Box-Behnken正交试验;最后,分析各试验因素对输送稳定性的影响,并进行参数优化和出料口螺杆的优化设计。试验结果表明：各因素对氢氧化锂粉末螺旋输送机输送稳定性的影响大小依次为：转速、螺距、螺旋轴径。以平均质量流量333 g/s为设计目标,当参数组合为螺旋轴径26 mm、螺距75 mm、转速108 r/min时,得到最小输送稳定性变异系数为20.65%,但未满足输送稳定性要求。为进一步提高输送稳定性,基于以上参数组合,将出料口位置处的螺杆设计成无螺旋叶片,仿真试验表明：输送稳定性变异系数为8.96%,满足输送稳定性变异系数小于10%的要求。该研究可为氢氧化锂粉末螺旋输送机的优化设计提供一定的参考。