材料拌和离散元模拟系统的开发与应用
【摘要】:
随着计算机技术的发展,在工学研究中数值模拟技术的应用越来越广泛。在材料拌和研究中数值模拟技术已有一定的应用,但对拌和粘塑性体和弹性体组成的复合材料研究很少。混凝土是多种材料组成的复合材料,是一种应用极为广泛的土木建筑材料。但目前还没有对拌和混凝土可用的数值模拟方法。离散元法是适用于描述非连续体运动状态的数值模拟方法,本文把离散元法应用到材料拌和模拟,开发了材料拌和离散元模拟系统,可用于混凝土数值模拟。
首先用塑料球拌和实验验证所开发的材料拌和离散元模拟系统对弹性体拌和模拟的可行性。结果表明,本系统能够合理地模拟弹性体的拌和。对复合材料即混凝土离散元模拟时,将砂浆作为粘塑性体、粗骨料作为弹性体,并考虑砂浆和粗骨料之间的关系;同时给出了普通混凝土和自密实混凝土的数值模拟中各种材料的参数确定方法。为了验证模拟系统的可行性,进行了不同配合比的混凝土流动性实验和粗骨料体积比率不同的混凝土拌和实验,实验结果与数值模拟结果表明,本系统能够合理地模拟混凝土的流动性和拌和过程。
在研究材料拌和或者开发拌和装置时,需要评价拌和物的拌和状态。在粉粒体工学中,已有的方法是用样本里的目标材料浓度偏差来表示拌和状态,但目前没有表示复合材料如混凝土拌和状态的指标。本文把混凝土分成砂浆和粗骨料两个要素,以样本里的粗骨料体积比率偏差作为拌和物拌和状态的指标──拌和指数。通过验证实验证明了拌和指数的可行性。
把材料拌和离散元模拟系统和拌和指数在现有静态拌和装置的问题分析和新型静态拌和装置的开发中进行了应用。通过现有拌和装置的问题分析,阐明了现有拌和装置的拌和原理及其问题,并开发了新型拌和装置。通过新型拌和装置的拌和性能验证实验,对新型拌和装置拌和能力进行了研究。比较实验结果和计算结果,证明系统能够合理地模拟试验结果。
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1 |
郝跃天;何唐镛;;离散元法中检索及锚杆问题[J];西安科技大学学报;1990年01期 |
2 |
邢纪波,杨顺存,隋朝晖;脆性无序介质损伤破坏过程的离散元法动态模拟[J];烟台大学学报(自然科学与工程版);2002年04期 |
3 |
付宏,董劲男,刘振宇,危夏,于建群;精密排种器的集成分析设计系统开发研究[J];计算机集成制造系统-CIMS;2005年05期 |
4 |
张玉军,朱维申;小湾水电站左岸坝前堆积体在自然状态下稳定性的平面离散元与有限元分析[J];云南水力发电;2000年01期 |
5 |
郭易圆,李世海;基于边-边接触的三维离散数值计算模型[J];河南师范大学学报(自然科学版);2002年03期 |
6 |
贾慧敏;;基于图形学方法的离散元边界接触检测法[J];科学技术与工程;2009年03期 |
7 |
吴昊;杨亚罗;;振动给料机的离散元接触模型及研究[J];矿山机械;2011年02期 |
8 |
戴庆,童光煦;自然崩落法放矿过程中底部结构的受力分析——离散元法和CAD的应用[J];非金属矿;1988年02期 |
9 |
张玉军,朱维申;小湾水电站左岸坝前堆积体在自然状态下稳定性的平面离散元与有限元分析[J];岩石力学与工程学报;1999年05期 |
10 |
朱飞;常张高速公路风化岩边坡稳定性分析及加固[J];公路与汽运;2004年04期 |
11 |
杨庆;;离散单元法在边坡稳定性分析中应用的研究[J];包头钢铁学院学报;1989年02期 |
12 |
凌道盛;王云岗;陈锋;;平面弹性力学问题的离散元网格自适应方法[J];浙江大学学报(工学版);2007年06期 |
13 |
郑书彦,李占斌,李甲平,苟建忠;滑坡侵蚀离散元分析研究[J];岩石力学与工程学报;2005年12期 |
14 |
王卫华,李夕兵;离散元法及其在岩土工程中的应用综述[J];岩土工程技术;2005年04期 |
15 |
鲍鹏;李丽;赵捷;;离散元法土-地下结构动力相互作用分析(英文)[J];河南大学学报(自然科学版);2008年04期 |
16 |
小原孝之;安雪晖;何世钦;;弹性体材料拌合的离散元模拟及拌合装置的改进[J];清华大学学报(自然科学版);2008年06期 |
17 |
耿凡;袁竹林;孟德才;李善莲;;球磨机中颗粒混合运动的数值模拟[J];热能动力工程;2009年05期 |
18 |
UTILI Stefano;尹振宇;蒋明镜;;坝底水浮力对重力坝稳定性的影响分析(英文)[J];岩石力学与工程学报;2008年08期 |
19 |
方俊;闫民;张引;许立峰;;土壤沉陷特性与车轮滑转关系的离散元研究[J];科技导报;2010年18期 |
20 |
曹秒艳;董国疆;赵长财;;基于离散元法的固体颗粒介质传力特性研究[J];机械工程学报;2011年14期 |
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