改进颗粒组构力学模型模拟筒仓卸粮成拱细观机理

• 作者: 冯永 李萌
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 模型 离散元 力学特性 卸粮成拱 细观机理
• 年，卷（期）: 2018,（20）
• 所属期刊栏目: 农产品加工工程
• 页码范围: 286-293
• 页数: 8页
• 分类号: TU312+.3
• 字数: 6073字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.20.036

摘要

现有研究表明筒仓卸粮成拱和粮食的内外摩擦密切相关,但现行相关离散元模拟采用单一圆形颗粒,模拟粮食的真实接触面积要小很多,不能客观反映卸粮过程粮食的摩擦情况,也较难还原卸粮成拱现象的细观动态过程.该文针对离散元模拟中圆形颗粒的内摩擦力小于真实粮食内摩擦力的缺陷,在已有PFC离散元程序基础上,添加了黏度系数较大的微型颗粒模拟粉尘,建立了一种改进颗粒组构力学模型,采用几何方法判断圆形颗粒间的接触情况,推导出基本单元间力-位移关系.基于典型事故案例和室内试验成果,采用建立的颗粒组构力学模型模拟了卸粮成拱动态过程中圆形大颗粒间以及圆形小颗粒与仓壁之间的力-位移关系.研究表明在卸粮过程中,切应力在剪切位移达到0.3 mm的过程中,迅速提高,达到最大值切应力的60％,所得的切应力位移图与其应力特征曲线与试验成果基本吻合.以试验结果曲线各点值为标准值,改进后模拟结果曲线值的标准差相比改进前减小37％,说明曲线相似度更高,利用该模型可更加客观反映筒仓卸粮成拱的动态细观机理.该文提出的改进颗粒组构力学模型,不仅可用于模拟卸粮成拱机理模拟,而且对于模拟散颗粒流动特性、散体-仓壁相互作用机理都具有一定借鉴意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	冯永	河南工业大学土木建筑学院	43	72	4.0	7.0
2	李萌	河南工业大学土木建筑学院	5	9	2.0	2.0