基于直接力浸入边界法的线形排列多球颗粒沉降特性研究

本文运用直接力浸入边界法对低雷诺数的单个及线形排列的两个和多个球形颗粒自由沉降的特性和过程进行了数值模拟,首先通过单个球形颗粒自由沉降模型验证了该方法的准确性,同时研究了颗粒刚体假设(RBA)对结果精确性的影响,然后,在不同的颗粒间距分布条件下对竖直排列的不同数量的球形颗粒沉降进行了直接数值模拟。模拟结果表明,相对间距在一定范围内的线形排列双球和多球颗粒都可发生相继的牵引、触碰、翻滚过程;当线形排列球颗粒数量大于3时,颗粒的数量不会影响最下方两球初始的牵引和触碰运动;线形排列多球可改变发生牵引的两球的受力从而加速牵引和触碰的过程。     

基于Voronoi块体模型的砂岩力学特性研究

PFC软件中球形颗粒和平行黏结接触模型(PBM)被广泛应用于岩石力学特性模拟研究.然而,球形颗粒和PBM存在两个明显缺陷:球形颗粒与岩石材料的晶粒形状相差较大;无侧限抗压强度与抗拉强度之比(压拉比)偏低.基于此,以山西吕梁地区典型砂岩为例,通过Voronoi剖分建立刚性块体数值试样,并使用软化黏结接触模型(SBM)对砂岩试样进行模拟分析.研究结果表明,基于刚性块体和SBM的数值模拟相较于传统基于球形颗粒和PBM的数值模拟而言,主要具有3个优点:与球形颗粒试样相比,刚性块体间自锁效应增大,刚性块体模型间的配位数明显提高,更能模拟真实砂岩的晶粒形状和晶粒间力学行为;软化黏结模型能模拟出砂岩更大的压拉比,更能真实表征砂岩在多应力路径下的力学特性;采用基于刚性块体和SBM的数值模型能够真实反映砂岩典型的剪切破坏模式.     

滚筒干燥器中杆状颗粒混合特性的三维数值模拟

为研究杆状颗粒在滚筒干燥器中的混合运动,建立了杆状颗粒运动特性的三维数值实验平台.采用离散元法直接跟踪滚筒中的每一个颗粒,对杆状颗粒在滚筒干燥器中碰撞、摩擦的混合运动过程进行数值模拟,并把杆状颗粒和球形颗粒在滚筒中的混合特性进行对比.结果表明:随着转速的增加,颗粒混合均匀的速度加快;滚筒内杆状颗粒和球形颗粒均在近壁区域混合程度好;杆状颗粒混合达到均匀的速度较球形颗粒快;杆状颗粒整体混合均匀程度优于球形颗粒.模拟结果还表明,杆状颗粒的混合特性与球状颗粒的混合特性存在很大区别,在以往数值模拟中将杆状颗粒假设成球形颗粒存在较大误差,对杆状颗粒所建立的模型能更好地符合杆状颗粒的运动规律.     

金刚石排列模式对钻进时效的影响

 研究金刚石宏观排列模式与金刚石钻头碎岩的时效关系, 不仅有助于设计有序排列金刚石钻头, 而且有利于更好地理解金刚石有序排列下岩石的破碎机理。本文应用ANSYS-LSDYNA 有限元软件对3 种不同金刚石排列模式(弧形排列、均匀排列和射线排列)的平底孕镶金刚石钻头进行孔底碎岩模拟研究, 考察金刚石的排列模式对其钻进时效的影响, 并对采用钎焊法试制的3 种有序排列金刚石钻头进行室内钻进试验。研究表明, 3 种钻头的钻进时效由高到低分别为弧形排列、均匀排列和射线排列钻头, 室内钻进试验结果与数值模拟结果吻合较好。     

颗粒排列角度对砂土剪切特性的影响试验

为了探讨不同砂土颗粒排列角度可能引起砂土剪切特性变化这一工程问题,选取日本标准砂（丰浦砂）土样开展相关研究。通过可以改变砂土颗粒排列角度的特殊矩形容器来实现不同砂土颗粒排列角度的设置,并采用真空预压方式制备试验土样;利用全自动单剪直剪仪进行直剪试验,并采用不同的竖向压力模拟不同深度土层所受上覆土层的压力,探究不同砂土颗粒排列角度和不同上覆土层深度砂土剪切特性的变化规律。试验结果表明：对于排水条件下的饱和砂土,随着砂土颗粒排列角度与竖向压力的增大,砂土的抗剪强度逐渐增大,当砂土颗粒角度从0°增大至90°时,其抗剪强度增大了14%左右,当竖向压力由100kPa增大到300kPa时,其抗剪强度增大了11%;砂土颗粒排列角度的变化对砂土剪切模量的影响较小,但竖向压力越大砂土剪切模量越大;砂土抗剪强度达到峰值强度后会有一定的强度衰减,随着砂土颗粒排列角度的增大,砂土抗剪强度衰减率略有增大,而不同竖向压力时砂土抗剪强度衰减率基本保持不变。     

砂土堆积试验的组合Clump颗粒离散元模拟

为研究颗粒形状对砂土力学性质的影响,以室内试验结果为基础,采用离散元软件PFC3D模拟了颗粒堆积试验。选取球形度为颗粒形状特征系数,生成一系列球形度为0.33~1.0的Clump颗粒,用PFC软件对颗粒之间分别赋予不同的摩擦系数共模拟了81种试样。通过将模拟结果与室内试验结果对比以验证采用球形度模拟砂土的可行性,探讨了颗粒球形度及摩擦系数对颗粒堆积体宏观响应和细观组构变化的影响。结果表明:组合Clump颗粒试样的最大孔隙比与最小孔隙比与室内实测结果基本一致,验证了该方法的可行性;试样的自然休止角及孔隙率均与颗粒摩擦系数存在正相关关系,平均接触数则随摩擦系数增大而减小;根据颗粒球形度统计结果在离散元中模拟砂土颗粒可直接采用实际颗粒的摩擦系数;该方法对传统散体颗粒的细观模拟研究方法进行了改进,能够弥补离散元中用圆球颗粒模拟不规则颗粒的不足。     

填料与聚合物亲合性的流变行为表征

总结了用流变行为表征填料与聚合物亲合性的方法,并对挤出过程中的填料颗粒排列、弹性效应及颗粒体积分数的影响进行了讨论。提出该法的适用条件。     

基于非解析计算流体力学和离散单元法的大颗粒在流场中的高效率运动模拟

为实现占据多个流体网格的大颗粒在流场中运动的仿真,基于计算流体力学和离散单元法耦合(computational fluid dy namics-discrete element mothod,CFD-DEM),提出了一种新的数值方法.使用黏结颗粒模型将大颗粒近似表示为多个小球形颗粒黏结而成,基于非解析CFD-DEM方法计算流体对每个小球颗粒的作用力,将所有小球颗粒运动参数的平均值用于描述整个黏结颗粒的运动状态.通过黏性流体中球形大颗粒的沉降运动模拟,比较仿真结果与相关实验数据,结果表明:该方法不仅能准确模拟球形大颗粒的沉降运动,而且与浸没边界法相比计算效率更高.与传统的解析CFD-DEM方法相比,此方法还可以方便且准确地模拟三维情况下非球形大颗粒在流场中的运动.     

异质柱形颗粒与球形颗粒混合流动特性的CFD-DEM数值模拟分析

针对成型生物质颗粒与流化介质在气固流化床中的混合流动过程,采用数值模拟对该过程进行描述和分析。应用Fortran语言编程,构建复杂组分的三维气固两相流模型,在介观尺度下对流化床中异质异形颗粒的混合流动模拟问题进行研究。在欧拉和拉格朗日框架下,分别采用不同方法构造柱形颗粒:在CFD模型中,采用虚拟小球法描述柱形颗粒,引入体积分数改进曳力系数公式;在DEM部分,采用球元叠加法构造柱形颗粒,引入软球模型计算颗粒间的碰撞力。基于上述方法,模拟表观气速分别为1.0 m/s和2.0 m/s时的柱形生物质与石英砂混合流动的物理过程,并将模拟结果与试验结果进行对比。研究结果表明:该方法能较好地模拟在鼓泡床状态下异质柱形颗粒与球形颗粒混合流动的过程。     

中心口锥底料罐中离散颗粒卸料特性的实验与仿真研究

为了研究颗粒物料在中心口圆锥底料罐中的卸料特性,采用离散单元法建立颗粒力学模型,在EDEMTM软件平台上构建半罐模型进行仿真分析,并通过实验来检测其精度。在此基础上进行整罐卸料仿真,研究料罐半锥角、颗粒形状和材质等因素对卸料过程的影响。结果表明,所建的离散单元力学模型和仿真模型比较准确地描述了颗粒卸料过程;随着料罐半锥角的减小,颗粒间的挤压力逐渐增大,颗粒轴向速率逐渐加快,相应缩短了卸料时间;球形颗粒密度越大时,颗粒间挤压力越大,卸料速率也越高;与球形颗粒相比,立方体颗粒间的挤压力更大,其在卸料口处的轴向速率相对较慢,所需卸料时间更多。     

水泵填料压盖的改进探讨

介绍了几种常用水泵填料压盖的结构形式和特点,在分析其存在问题的基础上,提出了一种新型的填料压盖,并论述了新型的填料压盖的优点。     

缓冲包装技术发展趋势

缓冲包装是包装工程中的重要组成部分。缓冲包装技术在包装流通环境、包装材料，以及包装设计理论三方面已有了最新的研究成果，缓冲包装技术将向以下三个方向发展：即缓冲包装设计的计算机化，新材料的不断研制和开发，环保意识的不断增强。     

新型网状陶瓷填料的制备及性能测试

开发出一种兼具陶瓷填料及不锈钢丝网填料性能的新型三维网状陶瓷填料,该填料以12面体丝网状聚氨酯材料作前驱体,通过浸渍、喷涂陶瓷泥浆,烘干后制备出高气孔率的通孔网眼素坯,然后经电炉烧结成网状陶瓷板填料Ⅰ型和Ⅱ型2种填料样品,并对其进行了理化性能、流体力学和传质性能测试.测试结果表明,2种填料的传质性能较好,Ⅱ型比Ⅰ型填料沟槽多,通量更大,综合性能更好.     

间歇精馏过程动态特性及优化操作研究

本文研究间歇精馏过程特定的动态特性,使优化操作方式简单、可靠。在C—02型金属网波填料塔进行乙醇-水系统间歇精馏实验表明:恒回流操作是该塔的优化操作方式。     

浅谈药品的包装装潢设计

药品作为特殊的商品,其包装装潢设计应体现其独特的文化特征。应对药品包装装潢设计中设计要求的科学性、审美性和适用性等特征做简要的归纳和探讨,对设计要素中的文字、图形图案、色彩设计程序等方面进行分析,并对药品装潢设计的设计程序进行科学的安排。     

材料感知在包装设计中的应用研究

在前人研究的基础上对包装材料的感知特性进行了具体的描述分析，通过对新余学院40名师生的调查，深入研究了包装材料对人感知的影响，试图找出各种材料与人的感知质感印象的对应关系，从而为包装设计师在设计包装时提供一定的思路和方法。     

一个用正方形列填充正方形的问题

讨论了一个用正方形列填充正方形的问题.首先给出填充函数的定义:对于0＜x＜1,用Ps(x)表示能用正方形列|Qn|∞π0所填充的最小正方形Q的边长,其中Qn的边长为xn且其边与Q的边平行放置.然后得出了Ps(x)的界及相关结果.     

商品的服装设计

包装对商品来讲,就如服装对于我们人类一样重要、不可或缺。包装设计是一个非常商业化而且具有边缘性质的设计项目,它的受众是商品,评审是消费者。我们应该冷静、理智的把握住商品的特性,根据这种特性,寻找最适合的元素来制作商品的这套服装。     

从节约型社会谈适度包装设计

文章揭示了过度包装对环境保护构成的威胁及资源的严重浪费,并围绕如何进行适度包装设计进行了论述,同时还指出全社会共创“绿色包装”的发展前景和重要意义。     

圈及其相关图的泛宽度染色

研究了图染色问题中与频道分配有关的泛宽度染色．给出了圈及相关图的泛宽度色数．