螺旋搅拌器翻麦过程仿真分析及试验验证

针对螺旋搅拌器易断裂及变形过大而失效的问题,利用EDEM离散元软件建立螺旋搅拌器三维离散元模型,通过离散元与有限元耦合的方法,分析了螺旋搅拌器在翻麦过程中的力学性能,并运用应变电测技术对其进行试验验证.结果表明,螺旋搅拌器的强度和刚度均符合设计要求.     

基于EDEM FLUENT的液力湍流磨内部流场的数值模拟

为了细化物料细度及有效提高磨机研磨效率,建立基于EDEM软件的液力湍流磨颗粒离散元模型,通过EDEM FLUENT耦合仿真,获得涡轮叶片主要参数影响筒内流速机湍流强度的相关数据,进而分析磨介物料在筒内的运动和湍流状态.试验结果得出,磨介颗粒分布主要位于中下方,筒内顶部两侧的磨介颗粒数目较少.筒内产生了明显的涡流现象,产...     

电铲铲斗强度的DEM-FEM耦合计算研究

利用离散元软件EDEM对电铲铲斗的挖掘过程进行模拟,得到更逼近实际的挖掘载荷.然后将仿真结果加载到铲斗有限元模型上,再进行有限元分析,得到铲斗的应力和变形分布情况.为铲斗的开发设计及优化提供依据.     

基于EDEM的高效生成料床方法研究

由于立式辊磨机料床粉碎所处的环境不利于观察研究,运用离散元软件——EDEM,仿真料床粉碎可解决该问题。相比其他形成料床的条件,利用EDEM仿真生成立式辊磨机的料床时,喂料量是最根本的影响因素,喂料量过多或过少都不利于后续研究的进行。针对该问题,提出了3种方案,分别是直线型磨盘、增加磨辊个数和投入不同大小未完全破碎的物料。通过对3种方案仿真结果的对比,最终确定投入不同大小未完全破碎物料的方案为基于EDEM高效生成料床的最佳方案。     

基于EDEM的粮食立筒仓卸料动态侧压力研究

立筒仓卸料过程中,贮料流态不断变化,仓壁压力随之表现出不同变化规律。为研究卸料过程中贮料在粮食立筒仓中的流动状态和速度分布、贮料对仓壁产生的动态侧压力以及相应超压系数,采用离散元仿真软件EDEM对粮食立筒仓卸料过程进行模拟,分别选定两种不同卸料速度工况,并结合试验结果对比分析动态侧压力。结果表明：通过直接观察和整体流量指数分析筒仓内贮料流动状态,贮料流态与其所处的筒仓位置有关,发展进程为整体流动—管状流动—漏斗型流动;EDEM仿真模拟与试验结果的静态侧压力值接近、动态侧压力分布规律一致,且超压系数误差在合理范围内;卸料整体过程中,流速快工况的超压系数均大于流速慢工况;筒仓仓壁下部1/3hn范围内的动态侧压力突增最为明显,贮料内部不断重复动态拱过程致使仓壁卸料压力呈现不同震荡分布,且该位置的超压系数高于现行规范的水平侧压力修正系数Ch。EDEM离散元卸料仿真进行动态侧压力研究具有可行性,研究成果可为筒仓结构安全设计提供参考。     

双滚筒再生搅拌设备搅拌均匀性建模与仿真

为提高双滚筒再生搅拌设备的搅拌均匀性,对内筒转速、叶片安装角和搅拌臂相位角进行了设计,利用基于离散元方法(EDEM)的仿真软件建立了双滚筒再生搅拌设备模型,对搅拌过程进行了离散元仿真模拟.仿真结果表明:在设计范围内提高转速、减小叶片轴向安装角可以提高双滚筒再生搅拌设备的搅拌均匀性;在供料速率一定的情况下,搅拌臂相位角过大不利于混合料的搅拌;搅拌臂相位角对粗集料均匀性的影响程度非常显著,通过减小相位角可以快速降低其离散系数,提高搅拌均匀性.     

基于EDEM对废旧碎玻璃清洗装置的仿真模拟研究

介绍了废玻璃回收和利用的现状,针对目前对碎玻璃清洗装置的设计及计算机仿真研究较少的情况,使用Solid Works软件建立了不同螺距的碎玻璃清洗装置的三维模型,将建好的该模型导入离散元分析软件EDEM中,分析对比螺旋的螺距对碎玻璃清洗装置的影响,从而优化结构参数。     

基于EDEM的小蚕饲喂机的性能分析与优化

小蚕共育饲喂过程中,饲喂机械多采用撒喂方式.针对饲喂机械桑叶撒喂均匀性不够、饲喂精度不足等问题,以一种桑叶饲喂机为研究对象,阐述了该饲喂机的基本结构与工作原理,采用SolidWorks对该饲喂机进行建模,并在离散元软件EDEM仿真环境下,以输送带速度、赶料辊转速以及输送倾角为影响因子,设计了正交试验,研究其对桑叶撒喂均...     

组合式排种器的设计与试验

针对传统机械式排种器工作时取种部件难以更换等问题,通过理论分析法确定排种器关键部件的结构参数,设计一种组合式的排种器.采用EDEM离散元软件,完成以排种器转速、型孔直径、型孔深度为影响因子的通用正交旋转组合试验,运用Design Expert 8.0.6软件对试验数据进行分析,得到各影响因子与排种性能指标之间的回归模型,同时基于回归模型进行目标参数优化,确定最佳组合参数.结果表明:当排种轮转速为40.38 r·min~(-1),型孔直径为9.94 mm,型孔深度为8.47 mm时,预测合格率为96.24%,在此基础上进行排种器台架试验,验证了仿真结果的准确性.     

基于离散元和全析因实验设计的BPM力学参数

为研究岩石微观力学参数与宏观力学性能之间关系并提高岩石破碎离散元仿真效率,从破碎原理出发,基于EDEM进行单轴压缩数值分析,研究摩擦系数、材料剪切模量、微观颗粒个数、平行键强度和刚度对岩石抗压强度和宏观刚度的影响.再通过全析因实验设计得到影响岩石力学性能关键的主效应和交互效应,并以此为变量运用回归方法对黏结颗粒模型(bonded particle model,简称BPM)的宏观力学参数进行预测并进行方差、拟合优度和残差分析.仿真及物理实验结果证明该预测模型可行,误差率小于10%.     

离散元胞蚂蚁算法及其收敛性

提出一种利用元胞演化规律和蚂蚁寻优特点的离散元胞蚂蚁算法.首先对离散元胞蚂蚁算法的原理进行了描述,然后运用随机不动点理论对算法的收敛性进行了分析,证明算法的求解的迭代过程是一个随机压缩影射,并收敛到唯一的不动点,最后给出了数值仿真,效果良好.     

非阻塞性颗粒阻尼的离散元法

提出了一种研究颗粒阻尼减振特性的离散元算法,建立了离散元法(DEM)数学模型.通过分析颗粒间以及颗粒与容器壁间的相互作用规律,能较准确地预测颗粒阻尼的减振特性.与实验结果进行了比较.验证了该离散元数学模型的正确性.利用离散元数学模型来研究颗粒阻尼结构属性的改变对其阻尼减振特性的影响,结果表明,质量比和材料密度都对颗粒阻尼的减振特性有影响.     

采煤机截齿磨损特性

为研究不同工况参数对采煤机截齿磨损特性的影响,采用离散元(EDEM)软件建立采煤机截齿磨损模型,利用三因素三水平正交试验方法分析截齿转速、截齿安装角、截齿齿尖尖角对法向与切向累积接触力、法向与切向累积接触能量、截齿磨损深度、破煤率的影响.以截齿磨损深度、煤层剩余质量为定性评价指标,通过求解得到截齿最佳工作组合.研究结果...     

掘进机截齿截割煤岩的离散元仿真方法

为了研究截齿截割煤岩的动态破坏过程,提出采用离散元法进行截齿截割煤岩的仿真分析.根据截割头结构建立了相应的离散元模型,采用二维圆盘颗粒建立了煤岩的离散元模型,通过接触和连接力学模型计算截割过程中的作用力.在此基础上,通过VC++6.0编写了离散元仿真计算程序,借助MFC建立友好的人机交互界面,实现了截齿截割煤岩工作过程的离散元仿真.通过对截割角为45°条件下的截齿截割煤岩进行仿真,结果初步证明了采用离散元法的可行性,为截齿截割过程分析和截齿的优化设计提供了一种新的研究手段.     

糙米的碾白过程模拟及破碎影响分析

为减少糙米碾白的碎米率问题,进行了糙米的碾白过程的数值模拟及糙米破碎分析研究。基于离散元技术,利用EDEM离散元系统建立了糙米的离散元模型,在不同米筛边数和碾辊结构的情况下,进行了糙米在碾白室内的运动过程模拟,分析了糙米破碎的影响规律,结果表明正四边形米筛中糙米沿米筛径向方向运动能力差,易位翻滚能力较弱,导致碎米率较低而碾白压力却最高,正八边形米筛中糙米运动能力最弱,糙米磨削大幅度下降,碎米率最低;增加碾筋个数使糙米在碾白室内沿径向方向的运动速度和自转角速度明显增加,糙米产生过碾,碎米率增大,减少碾辊直径后,增大了碾白室的轴筛间隙,糙米碾白均匀而不过碾,碎米率较低。     

蛇管输送煤球抑制颗粒破碎的离散元模拟研究

针对实际输送煤球工程降低颗粒破碎的要求,以理论力学及冲击力学理论为基础,采用三维离散元软件EDEM,对重力作用下的竖直管及蛇管输送煤球进行了离散元对比模拟研究。结果表明:蛇管在输送颗粒过程中,由于管道弯曲,颗粒在管道中形成力链,增加了颗粒之间、颗粒与管壁的接触与碰撞几率,部分动能及势能转换为摩擦功和变形能,导致颗粒动量及冲击力降低,较于竖直管道,蛇形管道出口冲击力降低了74%,减小了颗粒的破碎几率。     

弹性体材料拌合的离散元模拟及拌合装置的改进

为了现实有效地离散弹性体材料拌合的数值模拟,采用离散元法,开发了离散弹性体材料拌合离散元模拟系统.通过塑料球落下拌合实验对数值模拟系统进行了验证.实验结果与计算结果接近,表明该系统具有可信性.应用数值模拟系统对现有拌合装置的拌合原理进行了分析,阐明了现有拌合装置的问题,开发了一种新型拌合装置,并对其进行了实验验证和数值模拟.结果表明新型拌合装置的拌合能力高.该材料拌合离散元模拟系统与参数确定方法能够合理地模拟离散体的拌合.     

基于EDEM的垂直螺旋输送机叶片磨损仿真分析

以垂直螺旋输送机为研究对象,通过EDEM离散元软件建立垂直螺旋输送机物料输送的动态过程,对螺旋叶片磨损进行了数值模拟分析。通过Relative Wear磨损模块标记了叶片磨损最易发生的部位。然后,选取叶片不同的区域位置作为磨损值的采样区域,通过分析不同区域的平均磨损深度值,得出了叶片的磨损规律。通过磨损叶片法向累积接触力和切向累积接触力的比较,分析了螺旋叶片的磨损机理。     

沥青搅拌设备烘干筒料帘密度建模及仿真

为提高沥青搅拌设备烘干筒的传热效果,掌握烘干筒叶片对石料抛撒特性的影响,以4 000型烘干筒为研究对象,对筒内石料的运动轨迹进行了运动学建模及离散元仿真.采用几何法分象限建立了叶片持料量模型,通过石料颗粒的运动学分析,建立了料帘密度的数学模型.研究了不同叶片型式和圆周数量工况下的料帘密度变化趋势,提出了料帘密度合理的选值区间及叶片的设计方法,并利用EDEM离散元软件对研究结果进行了仿真验证.结果表明:适宜的烘干筒料帘密度范围为30~35g/m3,4 000型烘干筒若采用三段式叶片,则圆周数量可以选择为18片或20片;若采用两段式叶片,则适宜的圆周数量为20片.研究结论为烘干筒结构参数优化提供了科学依据.     

一种求解线弹性问题的无闭锁低阶虚拟元方法

研究了二维区域上线弹性问题的低阶虚拟元方法.用不连续的分段线性向量值函数增扩低阶协调虚拟元空间来构造离散空间,设计了一种离散方法,证明了能量范数下的误差是最优收敛的,和Lamé常数λ无关.最后给出数值算例验证了理论结果.