基于多尺度内聚颗粒模型的挤压分级破碎研究

为分析岩石在挤压破碎下的微观受力与裂纹萌生、扩展情况,通过定义单元体不同尺度特性和单元体之间黏结键不同强度特性构建了多尺度内聚颗粒模型,并基于EDEM软件进行颗粒模型挤压破碎数值模拟;以颗粒模型内部黏结键的断裂与受力情况,模拟、分析多裂纹的萌生与扩展,从而揭示岩石破碎的微观作用机制。最后分析咬入速度对模型破碎的影响,结果表明:咬入速度对颗粒模型的破碎影响仅体现在作用时间上,而对模型的断裂状态和断裂形式未有影响;所构建的多尺度内聚力颗粒模型能够较好地体现分级破碎的特点。     

板材多点渐进成形的破裂预测模型的建立

针对方金属板材在成形过程中易破裂问题,以方锥台为试验制件,设计响应曲面试验方案,对多点渐进成形过程进行数值模拟,借助Design-Expert,将成形工具头直径、进给量、成形角、板厚作为分析因子,厚度减薄率φ与成形深度h作为响应因子,建立多元回归破裂预测模型,对预测模型得到的最优与最差工艺参数进行数值模拟与试验,并对得到的结果进行对比分析。结果表明:预测结果、数值模拟结果、试验结果在数值上非常接近,以方锥台为对象构建的破裂预测模型,可用于金属板材破裂的预测,提高金属制件成形质量。