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  • 【期刊】 距离势离散单元法

    刊名:岩石力学与工程学报 作者:刘勋楠 ; 赵兰浩 ; 毛佳 ; 许栋 关键词:离散单元法 ; 数值分析 ; 任意多边形块体单元 ; 距离势函数 ; 接触力 机构:河海大学水利水电学院 ; 河海大学水利水电学院 ; 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室 年份:2017
    摘要:势函数离散单元法在接触力计算中存在势函数物理意义不明确、接触力计算与客观实际不符等重大缺陷。在已有研究的基础上,提出一种新型任意形状块体距离势离散单元法。该方法将势函数定义为接触体间归一化的距离函数,可以客观衡量单元间的嵌入程度,具有明确的物理意义,真实反映单元的接触刚度,使法向接触力计算更为合理。此外,新方法重新定义了切向方向矢量,提出切向接触力计算方法。新方法保留原势函数法所有优点,同时完善接触力计算受单元形式影响的不足,并突破三角形单元的限制,能够应用于任意凸多边形单元。通过若干算例说明新方法的正确性和有效性,可用于精确描述复杂非连续介质的运动过程。
  • 【期刊】 离散单元法在岩土工程中的应用

    刊名:成都大学学报(自然科学版) 作者:张华 ; 黄晚清 ; 游宏 关键词:岩土工程 ; 离散元 ; 耦合 ; 综述 机构:成都大学建筑与土木工程学院 ; 成都大学建筑与土木工程学院 ; 四川省交通运输厅交通勘察设计研究院 年份:2016
    摘要:离散单元法提倡从细、微观角度研究岩土体的宏观力学特性,是岩土工程界关注的一个热点问题.作为探讨,首先简要介绍了离散单元法的特性,其次分别从国外、国内两条主线讨论了离散单元法及其与其他算法耦合计算在岩土工程中应用的发展概况,可为相关研究提供技术资料与参考.
  • 【期刊】 离散单元法颗粒土膨胀性影响分析

    刊名:《安徽建筑》 作者:董晶晶 关键词:离散单元法 ; 颗粒土 ; 直接剪切实验 ; 膨胀性 机构:深圳职业技术学院后勤基建处 ; 深圳职业技术学院后勤基建处 年份:2016
    摘要:在这篇文章中,离散单元法被用来模拟一系列数字化的直接剪切实验。剪切盒子的尺寸是6cm(长)×3cm(宽)×4cm(深)。由于颗粒级配的不同,每个模拟实验中所用到的土颗粒的数量从4000~6000不等。实验结果明确地表明了离散元模型能够准确地模拟出颗粒土随压力变化的特性。在剪切之前具有相同比重的颗粒土的直接剪切试验的结果表明,在不同的荷栽作用下,颗粒土表现出不同的膨胀性。在较大的荷栽作用下膨胀被压制。这和实验室里的颗粒土的剪切实验结果是一致的。同时具有相同平均粒径(函)的三种不同颗粒级配的颗粒土被研究,研究的重点是颗粒级配对土的膨胀性的影响。结果表明,具有相同粒径大小的颗粒土的膨胀性比颗粒级配良好的颗粒土的膨胀性要显著。
  • 【期刊】 离散单元法及其工程应用进展研究

    刊名:黄河水利职业技术学院学报 作者:张晨辰 ; 程静 关键词:离散单元法 ; 基本原理 ; 研究进展 ; 工程应用 机构:浙江同济科技职业学院 ; 浙江同济科技职业学院 年份:2015
    摘要:离散单元法是20世纪70年代发展起来的一种解决非连续介质问题的数值计算方法。分析了离散单元法的基本原理及其在国内外的研究进展,探讨了离散单元法在岩土工程、结构工程以及动力分析等方面的应用。
  • 【期刊】 颗粒物质混合行为的离散单元法研究

    刊名:化学进展 作者:戚华彪 ; 周光正 ; 于福海 ; 葛蔚 ; 李静海 关键词:离散单元法 ; 混合机理 ; 黏结性颗粒 ; 非球形颗粒 ; 大规模模拟 机构:中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室 ; 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室 ; 中国科学院大学 年份:2015
    摘要:颗粒物质的混合是化学工业生产的重要单元操作,由于颗粒物质运动行为的复杂性,工业混合器中的颗粒运动规律及物理机制至今仍未被全面认识。作为一种精细的数值方法,离散单元法(discrete element method,DEM)在单颗粒尺度上描述颗粒物质的受力与运动行为,因此在研究混合机理方面具有独特优势。随着DEM模型与计算技术的快速发展,DEM已被广泛应用于各种混合过程的研究。通过DEM可以全面考察不同的颗粒性质、混合器类型以及操作条件等因素对混合机理的影响,从而对于指导粉体工业的生产操作及设备优化改进具有重要意义。本文重点阐述了DEM在无黏颗粒、黏结性颗粒、非球形颗粒混合过程模拟以及大规模计算等方面的最新进展,并对未来发展进行了展望。
  • 【期刊】 基于离散单元法转运站落料斗优化设计

    刊名:港口装卸 作者:邱军 ; 徐秉盛 ; 黄强 ; 童政钢 ; 郭书博 关键词:离散单元法 ; 转运站 ; 落料斗 ; 优化设计 机构:宁波舟山港北仑矿石码头分公司 ; 宁波舟山港北仑矿石码头分公司 ; 泰富重装集团有限公司 年份:2017
    摘要:针对宁波舟山港北仑矿石码头2#机房转运站散料在落料斗中运行时易出现堵料、挂料、噪声高和粉尘大等缺陷,通过对转运散料的参数标定、理论计算和散料抛料轨迹仿真模拟,以抛料轨迹曲线和散料在落料斗内流动限制条件为基础,利用DEM进行定性和定量分析,并进行优化设计,实际应用效果显著。
  • 【期刊】 离散单元法及其在流态化领域的应用

    刊名:化工学报 作者:周池楼 ; 赵永志 关键词:离散单元法 ; 计算流体力学 ; 流化床 ; 流态化 ; 气力输送 机构:浙江大学化学工程与生物工程学系 ; 浙江大学化学工程与生物工程学系 年份:2014
    摘要:经过三十余年的发展,离散单元法(discrete element method,DEM)已经发展成为一种广泛应用于过程工程领域中颗粒体系研究的数值方法,特别是将DEM与计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)相结合形成的CFD-DEM耦合方法,已经在流态化研究领域得到广泛应用。首先对DEM模型进行了综述,包括DEM模型的基本原理、颗粒形状模型、接触力模型、非接触力模型、流体作用力模型等;然后对CFD-DEM耦合方法及其在流态化领域的一些主要应用进行了介绍,包括在流化床、气力输送以及过程工程领域里的一些其他应用。最后对DEM模型以及CFD-DEM耦合方法的发展趋势进行了预测,希望能促进DEM方法的发展,并推动其在过程工程领域中的应用。
  • 【期刊】 装载机铲斗铲装阻力的离散单元法研究

    刊名:广西科技大学学报 作者:李茹 ; 徐武彬 ; 李冰 ; 杨旭 关键词:离散单元法 ; 装载机铲斗 ; 正交模拟分析方法 ; 铲装阻力 ; 节能减耗 机构:广西科技大学机械工程学院 ; 广西科技大学机械工程学院 年份:2017
    摘要:为了研究不同因素对装载机铲斗铲装阻力的影响,在UG软件中建立了铲斗的三维模型,使用ATOS CompactScan 2M三维光学扫描系统获取了物料的点云数据,通过数据的处理和仿真参数的设置,在EDEM软件中建立了铲掘工况的铲装模型,并用实验和仿真对比的方法验证了模型的准确性;其后进行了铲装过程仿真,具体分析了铲斗不同部位在铲装过程的不同阶段的铲装阻力,找出了铲装阻力峰值所处的部位及其所在的阶段;然后选取对铲装阻力影响较大的4个因素,采用正交模拟分析方法和极差法分析了这些因素对该阻力峰值部位受力的影响,得出影响因素大小依次为粒径、斗宽、插入速度、颗粒形状,为以后节能减耗为目标的新式铲斗设计和铲装轨迹优化提供了依据.
  • 【期刊】 离散单元法评价煤层井壁稳定性

    刊名:天然气工业 作者:尹虎 ; 李黔 ; 郭亮 ; 蒋理波 ; 李强 关键词:离散单元法 ; 离散元 ; 节理 ; 煤层 ; 井壁稳定性 ; 评价 机构:西南石油大学 ; 西南石油大学 ; 中国石油吐哈油田工程技术研究院 ; 中国石化中原油田普光分公司采气厂 年份:2012
    摘要:煤层属于裂缝发育的地层,钻井过程中井壁稳定性分析复杂,对煤层井壁稳定性进行评价十分必要。为此采用山西省沁水盆地樊庄3号煤层及取得的基本物理参数和节理参数,利用适合模拟节理煤层的离散元软件UDEC建立直井煤层模型,通过改变井底压力参数来分析井壁位移变化情况,得出了井眼模型宏观变化图像、微观位移矢量图以及8种不同状态下模型应力数据,并定量分析了8种状态下井眼附近离散单元失效情况。综合位移矢量图和定量分析结果,建立了井眼煤岩离散单元安全系数法,评价了煤层井壁在欠平衡条件下的井壁稳定性,评价结果认为:在该煤层参数下煤层井眼的最佳稳定井底压力区间值为4~7MPa。所建立的评价煤层井壁稳定性方法,可为煤层气气井钻井提供一种井壁分析分析手段。
  • 【期刊】 基于离散单元法的稻米-茎秆分离机理研究

    刊名:沈阳农业大学学报 作者:郭柄江 ; 马学东 ; 赵磊 ; 于海川 ; 丁贺贺 ; 党贺 关键词:离散单元法 ; 谷物分离 ; 水平振动 ; 对流卷 机构:辽宁科技大学机械工程与自动化学院 ; 辽宁科技大学机械工程与自动化学院 年份:2019
    摘要:为了在簸箕中实现稻米与茎秆的分离并揭示其分离机理,对稻米-茎秆二元混合体系在水平振动下的运动行为进行了研究。运用软件SolidWorks建立几何模型,在离散元软件EDEM中进行仿真计算,设定生成稻米总质量为240g,茎秆总质量为6g,振动频率为6Hz,振幅为20mm,仿真总时长为20s。结果表明:簸箕中的稻米和茎秆在垂直方向上出现明显的分层现象,且茎秆位于稻米上方。运用动能定理,并结合理论力学与流体力学相关理论,可以对分离机理作出合理解释。在整个运动过程中,茎秆平均动能为稻米的8.3%,而茎秆在Z方向平均受力为稻米的5442.3倍,是导致稻米-茎秆分离的主要原因。引入稻米体积浓度来量化分层程度,在运动初始时刻,稻米的体积浓度为0.56。研究过程中发现系统中存在局部能量较低的问题,而且正、反向对流卷的存在导致稻米-茎秆没有完全分离,得到稻米体积浓度为0.87。通过在容器底面加横筋的方式,增加簸箕圆弧壁与底部颗粒之间的碰撞,提高系统能量,消除对流卷,最终得到稻米体积浓度接近1。而且添加横筋后,簸箕中的谷物和茎秆分离速度加快,分离效率提高,在10s时即可完成分离。最后对比了二者的分离构型,发现簸箕加横筋之后,稻米-茎秆在水平方向也出现了分离,分界线为一条倾斜的直线。通过对谷物分离的研究可以为农业生产提供新的工艺与设备。
  • 【期刊】 基于离散单元法的粗粒料缩尺效应探究

    刊名:铁道科学与工程学报 作者:李毓 ; 李林安 ; 陈坤生 ; 张展嘉 关键词:级配曲线 ; 直剪试验 ; 离散元 ; 级配参数 ; 强度指标 机构:天津大学 ; 天津大学 ; 国立中央大学 ; 土木工程系 年份:2018
    摘要:粗粒料粒径较大,很难采用原型级配料开展相应的室内试验,有必要对原型土进行缩尺,并根据试验级配料试验结果推测原型土的力学参数.目前,对于粗粒土的缩尺效应依然缺乏足够的认识.针对土体的级配变化,通过连续级配方程、泰勒级配方程、Fuller理想级配方程人为设置5组不同的级配试样,利用数值模拟软件PFC开展直剪试验.分析级配变化对土体抗剪强度指标的影响规律,并提出新的级配评价指标,建立该指标与土体抗剪强度之间的拟合关系.研究结果表明:两者之间具有较好的曲线关系.
  • 【期刊】 基于离散单元法的粗粒料缩尺效应探究

    刊名:铁道科学与工程学报 作者:李毓 ; 李林安 ; 陈坤生 ; 张展嘉 关键词:级配曲线 ; 直剪试验 ; 离散元 ; 级配参数 ; 强度指标 机构:天津大学力学系 ; 天津大学力学系 ; 国立中央大学土木工程系 年份:2018
    摘要:粗粒料粒径较大,很难采用原型级配料开展相应的室内试验,有必要对原型土进行缩尺,并根据试验级配料试验结果推测原型土的力学参数。目前,对于粗粒土的缩尺效应依然缺乏足够的认识。针对土体的级配变化,通过连续级配方程、泰勒级配方程、Fuller理想级配方程人为设置5组不同的级配试样,利用数值模拟软件PFC开展直剪试验。分析级配变化对土体抗剪强度指标的影响规律,并提出新的级配评价指标,建立该指标与土体抗剪强度之间的拟合关系。研究结果表明:两者之间具有较好的曲线关系。