【摘 要】
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工业生产中经常会涉及到尺寸、形状各异的颗粒材料，由此带来了颗粒分离的现象。本文基于离散单元法实现了对准二维约束堆体系下二元非球形颗粒流动、混合和分离的模拟，并采用了综合考虑对流、扩散、分离的连续理论模型准确地描述和预测了准二维约束堆体系中不同粒径的非球形颗粒的流动、分离特性，所涉及的运动学参数由离散单元法模拟计算得到，并且受到体系控制参数的影响。本文还讨论了不同体系控制参数对非球形颗粒分离效果的影
【机 构】
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浙江大学能源工程学院化工机械研究所,杭州310027
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工业生产中经常会涉及到尺寸、形状各异的颗粒材料，由此带来了颗粒分离的现象。本文基于离散单元法实现了对准二维约束堆体系下二元非球形颗粒流动、混合和分离的模拟，并采用了综合考虑对流、扩散、分离的连续理论模型准确地描述和预测了准二维约束堆体系中不同粒径的非球形颗粒的流动、分离特性，所涉及的运动学参数由离散单元法模拟计算得到，并且受到体系控制参数的影响。本文还讨论了不同体系控制参数对非球形颗粒分离效果的影响，并比较了相同体系下非球形颗粒和球形颗粒的分离异同。
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基于PFC2D建立了花岗岩的离散元模型，通过模拟单轴压缩试验及三点弯曲试验对花岗岩模型的宏观参数进行标定，并采用巴西劈裂试验检验花岗岩的微观参数。动态模拟了刀具切削花岗岩过程。研究了不同切削深度对花岗岩的裂纹扩展路径的影响，并建立了花岗岩切削过程模型。基于所建立的模型，分析了不同尺寸切屑及己加工表面层凹坑的形成机理，并解释了切削深度、切屑形态、刀具磨损及已加工表面粗糙度的关系。结果 表明：小切削深
小行星探测是近些年深空探测的热点领域之一。本文针对小行星探测任务，提出了一种适用于小行星着陆探测的着陆附着系统，通过该系统可以完成着陆器在小行星表面的着陆和附着。本文基于离散元技术，对着陆侵彻过程中涉及到的着陆冲击和侵彻动力学问题进行了分析。针对模拟月壤介质，开展了离散体的侵彻过程研究，研究了不同入射角、入射速度、矛体外形等条件下侵彻特性，得到侵彻过程锚体射入深度、速度、加速度随时间变化特性，经分
本文采用了两种离散元模型，超椭球模型和组合球模型来描述椭球形颗粒。本文对椭球形颗粒的填料和流动特性进行了实验研究并采用离散单元法(DEM)进行了相应的数值模拟。为了比较这两种离散元模型，本文进行了三次试验：(i)椭球形颗粒在方形容器中的填料特性，(ii)椭球形颗粒在水平旋转滚筒内的流动特性，和(iii)椭球形颗粒在平底料斗中的排放特性。数值模拟结果显示，采用超椭球模型模拟的椭球形颗粒能准确地再现椭
深海油气在生产运输过程中涉及高压、低温条件，极易产生水合物并导致管道堵塞。为了解含有水合物颗粒的多项流动堵管现象以及对堵管产生影响的主要影响因素，本文通过简化水合物颗粒在管道中的流动，基于CFD-DEM(计算流体力学-离散单元法)耦合方法，考虑水合物颗粒与颗粒聚并、颗粒与管壁之间的黏结作用，建立有节流元件的水平三维管段进行流固耦合模拟。通过随机概率模拟发现，水合物在节流元件处形成环形颗粒聚集状态时
为了提高铁路道床整体动力性能，在道床曲线侧向、道岔区等易发生沉降的区域注入道砟胶是一种有效的手段。本文基于离散单元法，采用镶嵌式组合颗粒单元构造道砟，利用宏观特性试验校准离散元模型的细观力学计算参数。道砟胶固化前由颗粒间固-液接触角获得道砟胶的高度，并最终获得固化后道砟胶的法向和切向刚度系数，该系数随高度非线性变化。通过对道砟箱的数值模拟，研究道砟胶含量、固化深度对道床累积沉降量、刚度的影响，以及
圆砾的颗粒形态对其宏观性质有重要影响，准确地模拟其形态是研究圆砾料宏观力学行为的基础性工作.，以实测的圆砾料轴向系数为基础，基于PFC3D的内置FISH语言进行二次开发，生成具有不同形状尺寸的三维近似椭球颗粒，建立了覆盖2-60mm粒径范围7个粒组圆砾模型数据库，开展了各粒组圆砾料离散元堆积模拟，并结合室内堆积试验进行对比分析.有以下结论：(1)离散元模拟与室内试验所得堆积孔隙比规律基本一致，验证
在岩土、采矿、制药工程等领域，颗粒材料的破碎是一种常见现象，也是目前颗粒材料研究中的热点问题之一。本文基于离散元方法，在前人研究的基础上，采用颗粒黏结模型模拟单颗粒破碎，侧重研究颗粒的细观结构对颗粒破碎的影响。通过单颗粒团聚体的配位数频率分布表征颗粒内部的缺陷状态，选取微裂纹的密度、离散程度这两个重要参数来描述颗粒团聚体的细观结构，并研究了不同细观结构参数下颗粒破碎强度的Weibull分布所呈现的
物体快速贯入颗粒介质是一种非常重要的现象，例如小行星撞击地球，弹体侵彻土体，飞行仓的着陆，鱼类锚的安装等。在实验室内进行试验模拟研究这一问题是一个重要的研究方法，因为试验条件可控、可测。这里对圆柱体快速贯入颗粒材料开展了模拟试验研究。这篇文章首先成功开发了一个基于电磁原理的加速装置，对于圆柱试件进行加速。与传统的气动加速装置相比，这个设备非常简便，节约空间。然后配置了一个透明颗粒介质模型模拟天然砂
颗粒形状除了用球形或椭球表示外，还可以用超椭球方程来表示，超椭球方程表达出来的形状比椭球要丰富得多，超椭球颗粒体系表现出来的性质和球形或椭球体系有很大的不同，是离散元研究的一个重点。离散元法研究超椭球体系的一个重要问题就是如何确定超椭球颗粒间的接触关系，本文用Newton-Raphson法通过求解由Jacobian matrix决定的四元非线性偏微分方程组来确定超椭球间的接触点，并对求解过程的收敛
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