筒仓卸料的离散单元法模拟

为研究筒仓内颗粒流动的内在机理,采用颗粒离散元软件模拟贮煤筒仓的卸料过程,观察煤粒在仓筒中的流动情况及单个颗粒在流动过程中的位移和速度变化,测得静态和动态时对仓筒壁的侧压力和料斗在某一平面上的压力变化。结果表明:仓筒内颗粒流颗粒流动过程中逐渐向中心聚拢,同一水平面上的颗粒轴线上的先流出,卸料时动态侧压力大于静压力,料斗竖直方向上的动态压力小于静态压力。     

库侧卸料筒仓的物料流动和侧压力离散元模拟

采用离散元方法,研究高径比对库侧卸料筒仓的物料流动方式和仓壁侧压力分布规律的影响;采用仓内储料为直径6 mm的玻璃球,离散元模拟结果与筒仓试验的卸料时间、侧压力分布、卸料速度以及流动方式等基本一致,验证了离散元模型的准确性。模拟结果表明:高径比对仓内物料的流动规律和卸料速度有较大影响,高径较小时仓内物料为管状流动,随着高径比增大,流动通道扩展到筒仓全部横断面,形成整体流动,卸料速度增大;流动通道内物料对仓壁侧压力的分布规律不受高径比影响,沿高度均呈抛物线状分布,且低于静止区域处侧压力。     

带流槽侧壁卸料动态超压及流态的PFC~(3D)数值模拟

该文研究一种带流槽侧壁卸料筒仓,该筒仓具有缓解动态超压、基本实现分层有序自动卸料、节约能源等优点。利用PFC~(3D)建立与试验条件相同的三维颗粒流数值模型,模拟静、动态侧压力的大小及分布规律,计算出动态超压系数,并与试验结果进行对比分析。结果表明:卸料口对侧仓壁动态压力较大;最大超压系数达1.4,在所考虑的三列测墙中共有3个位置达到此峰值,其中2个位置发生在卸料口对侧仓壁,而另一个位置发生在距卸料口成90°的仓壁。卸料口对侧仓壁出现2个峰值,一个在筒仓上部0.2 m处,而另一个在筒仓下部0.8 m处;模拟贮料流态和试验吻合较好。     

裤型漏斗型钢贮煤仓散料压力分布研究

该文以山西省一裤型漏斗型钢贮煤筒仓为研究对象,利用颗粒流程序对该煤仓在装料及卸料过程中散料对仓壁的静态、动态压力进行模拟研究,并将其计算结果与国家规范GB50077-2003和ISO计算结果进行比较分析。结果表明:国家现行规范和ISO提供的法向压力和切向力计算方法不完全适合该煤仓情况;该煤仓上部直壁静态压力可采用ISO方法计算,但下部漏斗需按静模拟结果取值;上部直壁动态侧压力可根据国家规范GB50077-2003计算,而侧壁摩擦力需根据动态模拟结果取值;下部裤腿型漏斗动态法向压力和切向力均需取动模拟值。     

偏心卸料下大直径浅圆仓侧压力计算

为了研究偏心卸料下浅圆仓侧压力的计算方法,该文基于Coulomb土压力理论,结合《钢筋混凝土筒仓设计规范》(GB50077-2003)中附录C关于满仓时浅圆仓的侧压力计算方法,给出并分析了可能出现的5种工况,针对各工况下的计算公式进行详细的推导。考虑偏心卸料下筒仓仓壁的侧压力沿环向分布的不均匀性,提出了侧压力环向分布的力学模型。最后结合两个计算实例,将公式计算结果与有限元结果进行了对比,分析了偏心卸料对筒仓内力的不利影响。理论解与有限元结果吻合较好,检验了该文所推公式的正确性;偏心卸料下筒仓仓壁的水平弯矩较满载下更为不利,而环向轴力也有可能出现比满载下更不利的结果,结果验证了筒仓设计考虑偏心卸料作用的必要性。所提计算方法可供相关实际工程参考。     

粮食立筒仓弹性变形对卸料动压力的影响与计算

本文结合工程实践,通过对粮食立筒仓卸料时的贮料与筒仓壁的弹性变形及其传播对动态压力的影响计算,从理论上验证了混凝土筒仓在整体流动卸料状态下压力修正系数取值的适用性,并提出了钢板筒仓压力修正系数的合理取值,可作为工程设计及制定钢板筒仓设计规范的参考依据。     

大型厚壁筒体斜插弯管结构焊接变形及其演变数值模拟

基于ANSYS有限元软件,建立了大型厚壁结构焊接变形有限元计算模型,分析了壁厚125mm的筒体斜插弯管接头焊接时小弯管与厚壁筒体间相对距离、筒体圆度变化及接头的位移演变过程.结果表明:小弯管位移以及厚壁筒体两侧圆周上的圆度改变在焊接与冷却过程中呈相反状态,而厚壁筒体两端的圆度变化率也有着明显差异;坡口下端最终会产生相对...     

热贮料作用下浅圆筒仓温度效应研究

为了研究热贮料对筒仓位移及内力的影响并方便设计时计算由热贮料产生的温度效应,本文推导了热贮料作用下仓壁位移和内力的计算公式,并通过数值模拟验证了公式的准确性。利用所推导公式分析了竖向温差对钢筒仓和内外、竖向温差对混凝土筒仓的影响。结果表明竖向温差使钢筒仓在冷热贮料交界面附近的仓壁出现较大的径向位移差;并导致温度应力显著增大;该温度应力随着径厚比的减小而增大。内外温差使混凝土筒仓上端产生较大的周向拉力;竖向温差也使筒仓中部的周向力增大;且径厚比对周向力的影响与钢筒仓相似。     

库侧卸料筒仓内物料流动及侧压力分布实验研究

以玻璃球为储料,通过筒仓库侧卸料实验,研究卸料口的形状与大小对仓内物料流动规律和仓壁侧压力分布的影响。结果表明:库侧卸料时,仓内存在明显的流动区域与静止区域;在卸料过程中,静止区域与压力耳朵区域物料对仓壁的侧压力明显大于储料状态下相应位置处的侧压力;随着卸料的持续,物料高度减小,侧压力也随之减小;静止区域卸料超压系数在1.5~2.0之间;压力耳朵区域的卸料超压系数可大于2.0。     

焊接变形有限元数值模拟分析

环形薄壁焊接结构在生产实践中有着广泛的应用。在现行工艺条件下统计火焰筒衬套组件焊接变形基本规律。并采用有限元分析软件ANSYS模拟火焰筒衬套组件焊接过程,模拟马鞍与内环焊接过程的温度场及变形情况;模拟结果表明:径向最大变形为0.494mm,而在其对应的180°处变形为0.756mm。通过理论计算,内环与马鞍焊接后径向最大变形为1.25mm,与实际焊后测量结果相符。总结模拟变形规律,为控制焊接变形措施提供理论依据。