【摘 要】
：
颗粒流在许多自然现象和工业应用中具有重要的应用，对其流动过程中瞬态特征的研究有助于我们更加深入的理解很多复杂的重力驱动质量流的发生和其非稳态过程的演化特征，这对很多相关的地质灾害的预测具有非常重要的意义。本文基于颗粒流动过程中的质量和动量守恒原理，建立了重力驱动下的斜面颗粒流动理论模型，给出了流体发展过程中的一些关键特征量的演化特征，包括速度廓线和应力剖面随时间的演化及非稳态阶段的持续时间。基于该
【机 构】
：
兰州大学土木工程与力学学院,西部灾害与环境力学教育部重点实验室,兰州,730000
论文部分内容阅读
颗粒流在许多自然现象和工业应用中具有重要的应用，对其流动过程中瞬态特征的研究有助于我们更加深入的理解很多复杂的重力驱动质量流的发生和其非稳态过程的演化特征，这对很多相关的地质灾害的预测具有非常重要的意义。本文基于颗粒流动过程中的质量和动量守恒原理，建立了重力驱动下的斜面颗粒流动理论模型，给出了流体发展过程中的一些关键特征量的演化特征，包括速度廓线和应力剖面随时间的演化及非稳态阶段的持续时间。基于该模型，可以解释颗粒物质的速度和应力场如何在大于休止角的斜面上加速达到稳定流动状态，以及在小于休止角的斜坡上如何减速直至最后停止。该理论模型为我们后期建立不同构型下更为复杂的颗粒流的非稳态流动过程提供了一种重要的途径。
其他文献
石材具有耐高温、强度高、耐冻性、耐久性等优点,在建筑、装饰等建设中有着广泛的应用,传统石材加工产生较大的污染,故开发了基于微挤压成型技术的石粉3D打印工艺,但目前石粉3D打印机具有挤出膨胀效应的缺点,根据石粉3D打印机高精度的要求,对石粉3D打印的喷嘴结构进行优化设计,提出一种可持续打印的石粉3D打印机喷头挤出系统,并利用流变学相关理论知识以及ANSYS Fluent流体仿真软件对挤出过程数值模拟
复合石墨膜因为其价格低廉、低密度、高导热率等优势在工业界应用广泛。本文为研究复合石墨膜在真空环境下的传热效果，分析了真空恒温环境下一PCB板的散热，用有限差分法求解传热方程，利用sinda/fluint软件进行温度场的模拟，对比了包覆石墨膜前后的温度场变化，研究了不同产品型号的复合石墨膜的传热效果，以及电绝缘包覆后表面发射率对复合石墨膜散热效果的影响。研究表明：1)石墨膜的散热作用明显，使组件温度
本文主要开展了不规则颗粒材料堆积稳定问题的研究，采用有限元方法进行颗粒材料的堆积与滑坡动力学过程数值模拟，研究了颗粒的外形与接触特性对颗粒材料堆积稳定特性的影响.首先基于随机骨料模型算法生成了三维不规则颗粒，建立了表面形状和粒径随机分布的不规则颗粒模型库；然后设计了颗粒材料的投放堆积与边坡滑动过程，采用动力非线性有限元方法进行了不规则颗粒体系的稳定坡角(休止角)模拟，考虑颗粒单元间的碰撞接触与摩擦
建立了高速铁路聚氨酯固化道床三维离散元模型，道砟颗粒采用不规则道砟簇模型，道砟颗粒之间采用平行粘结接触本构模型。采用“体积扩大系数”和“密度缩小系数”对不规则道砟簇模型物理属性进行修正，以此模拟道砟胶对道床空隙的填充以及在道砟颗粒表面的黏附作用。结合聚氨酯固化道床横向阻力实测数据实现其离散元模型微观参数的标定及验证，进而分析在聚氨酯固化道床中轨枕横向移动时轨枕-道砟颗粒接触力变化特征以及道床内部道
散体动力学仿真中粒子间的碰撞检测是耗时占比很大的一部分，是处理大规模问题中的一个瓶颈。目前广泛采用的区域分解算法通常将碰撞检测过程分为粗检测阶段和细检测阶段。粗检测阶段只判断可能接触的粒子对，缩小接触范围后，在细检测阶段再检测出真实接触的粒子对。为提高计算效率，本文提出一种任务规划算法将两部分的检测任务分配到GPU中计算，根据每个粒子所拥有的与其相接触的粒子数将检测任务划归不同的层，同层任务并行执
为建立大豆种子颗粒的离散元法分析模型，本文对大豆种子颗粒的几何形状和尺寸参数进行了测试分析。由测试分析可知，大豆种子颗粒的几何形状与椭球形状近似，三轴尺寸均服从正态分布，三轴尺寸中主尺寸与次尺寸间存在一定的函数关系。在此基础上，提出一种基于球充填的大豆种子颗粒建模方法；进一步地，选单个大豆种子颗粒分析模型的主尺寸，按正态分布随机生成时，次尺寸通过与主尺寸的关系计算得出，由此建立具有不同尺寸及分布的
大豆种子与土壤颗粒间的碰撞恢复系数是排种器设计计算和仿真分析的重要依据，但其测量目前尚无成熟的理论与方法。本文基于试验，借助高速摄像技术对大豆种子与土壤的接触碰撞过程及其碰撞恢复系数进行研究。试验考查了土壤粒度、土壤含水率、种子投种高度、土壤平面与水平面倾斜角度α的影响。另外，由接触碰撞引起的大豆种子的旋转能Er与线性动能Ev之比的旋转率β随着倾角α的增加而增大，在α=40°时达到峰值，后随着角度
裂缝地层中的钻井液漏失是长期困扰着深层油气资源开发的工程难题之一，常用措施是对地层裂缝进行封堵。为实现快速封堵和易于解除，有必要对堵漏材料在真实裂缝中的运移封堵规律开展研究。利用高精度三维扫描仪获取了岩石裂缝的形貌数据，重构了真实裂缝流动空间。采用CFD-DEM仿真模拟了不同尺寸和不同浓度的一级架桥球形颗粒在真实裂缝流动空间中的运移封堵过程。同时加入抗扭模型，研究了颗粒非球形外形带来的影响。研究结
离散单元法是由美国学者Cundall P.A.教授基于分子动力学原理首次提出的一种颗粒离散体物料分析方法.利用离散单元方法对颗粒运动、受力、热量和能量传递等情况进行处理，得到相应的结果.本文首先对离散单元法进行简单的介绍，再对离散单元法在颗粒研究上的运用进行分析梳理，并结合EDEM分析对颗粒研究的现状和趋势.
为缩短气吹式三七精密排种器研发周期，减少试验环节和试验次数，提高气吹式三七精密排种器的工作性能，以云南文山三七种子为研究对象，通过理论计算，确定了排种器的主要结构参数；基于离散单元法理论，利用EDEM软件建立了三七种子颗粒模型；采用EDEM-FLUENT流固耦合的方法，以排种器单粒率、重播率、漏播率为性能指标，在不同的气吹风压、气吹角度、排种轮转速下分别进行了数值模拟。分析了排种过程中气流场的分布