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简介
本书主要以煤仓和煤散料为例，采用理论推导、有限元模拟、离散元模拟与试验研究相结合的方法，围绕散料在各类筒仓中的静储、接触、流动等状态与影响因素及其对筒仓的力学行为等进行较系统的研究。除绪论外，本书包括七章内容，即矩形筒仓散料静压力解析分布、散料与筒仓静接触状态、筒仓中散料流态及其影响因素、筒仓中散料静动态压力行为、筒仓卸料斗散料流动分析、筒仓结构响应以及矩形筒仓试验研究。
目录
目录
前言
第1章绪论 1
1.1引言 1
1.2研究目的与意义 1
1.2.1 T程背景 1
1.2.2研究意义 3
1.3筒仓压力经典理论与颗粒基本性质 4
1.3.1筒仓压力分布 4
1.3.2散料颗粒基本性质 7
1.4离散单元法及其模拟技术10
1.4.1离散单元法基本原理10
1.4.2颗粒接触理论13
1.4.3 PFC技术14
1.4.4 EDEM技术17
1.5 国内外研究动态19
1.5.1筒仓储料压力研究19
1.5.2筒仓结构分析与计算22
1.5.3颗粒接触与流动及其力学行为23
1.6 主要研究内容25
1.7小结26
第2章矩形筒仓散料静压力解析分布27
2.1引言27
2.2基本假设27
2.3侧压力系数28
2.4棱锥形卸料斗散料静压力分布29
2.5压力分解30
2.6棱柱形直筒散料静压力分布31
2.7接触分析32
2.7.1基本理论32
2.7.2计算模型33
2.7.3接触求解35
2.8对比、讨论与修正38
2.8.1结果对比与分析38
2.8.2公式修正39
2.9小结41
第3章散料与筒仓静接触状态 42
3.1引言42
3.2基本问题43
3.2.1力学准则43
3.2.2计算模型43
3.2.3接触状态43
3.2.4筒仓定义44
3.3求解过程46
3.4直筒仓静接触状态 49
3.4.1总体状态49
3.4.2筒仓深浅对接触状态的影响51
3.4.3散料属性对接触状态的影响52
3.5锥仓接触状态 53
3.5.1总体状态55
3.5.2锥仓深浅对接触状态的影响55
3.5.3散料属性对接触状态的影响56
3.6总结 56
3.6.1直筒仓56
3.6.2锥仓57
3.7讨论 57
3.8研究展望58
3.9小结58
第4章筒仓中散料流态及其影响因素59
4.1副言59
4.2筒仓中散料流动方式 60
4.3基于PFC3D的煤散料流动模拟 61
4.3.1力学模型61
4.3.2求解步骤62
4.3.3离散元建模63
4.3.4卸料流态分析66
4.3.5动态力学行为影响因素 68
4.4基于EDEM的煤散料流动模拟73
4.4.1煤仓模型73
4.4.2煤颗粒模73
4.4.3接触与流动模型74
4.4.4煤散料生成方法74
4.4.5煤散料流动模拟75
4.4.6流动状态影响因素76
4.5结论79
4.6小结80
第5章筒仓中散料静动态压力行为 81
5.1引言81
5.2模型建立 82
5.2.1 EDEM模型-82
5.2.2 PFC模型-83
5.3基于EDEM的筒仓压力分析84
5.3.1边界条件及装卸料模拟84
5.3.2静动态压力分析-85
5.3.3卸料超压分析-86
5.4基于PFC3D的筒仓压力分析87
5.5对比分析 88
5.6小结89
第6章筒仓卸料斗散料流功分析 90
6.1引言90
6.2漏斗卸料理论91
6.2.1理论分析91
6.2.2实例计算92
6.3离散元模拟 93
6.3.1模型建立93
6.3.2装卸料模拟94
6.3.3结果分析95
6.4小结96
第7章筒仓结构响应97
7.1引言97
7.2有限元模型97
7.2.1圆筒仓97
7.2.2方筒仓99
7.3结构线性分析 102
7.3.1圆筒仓 102
7.3.2方筒仓 104
7.4小结 106
第8章矩形筒仓试验研究 107
8.1引言 107
8.2试验目的 107
8.3试验装置 107
8.3.1总体设计 107
8.3.2卸料漏斗 108
8.3.3矩形料仓 108
8.4流动试验 110
8.4.1试验方案 110
8.4.2试验结果 110
8.5侧压力试验 111
8.5.1试验方案 111
8.5.2测试结果 113
8.6小结 114
参考文献 116
前言
第1章绪论 1
1.1引言 1
1.2研究目的与意义 1
1.2.1 T程背景 1
1.2.2研究意义 3
1.3筒仓压力经典理论与颗粒基本性质 4
1.3.1筒仓压力分布 4
1.3.2散料颗粒基本性质 7
1.4离散单元法及其模拟技术10
1.4.1离散单元法基本原理10
1.4.2颗粒接触理论13
1.4.3 PFC技术14
1.4.4 EDEM技术17
1.5 国内外研究动态19
1.5.1筒仓储料压力研究19
1.5.2筒仓结构分析与计算22
1.5.3颗粒接触与流动及其力学行为23
1.6 主要研究内容25
1.7小结26
第2章矩形筒仓散料静压力解析分布27
2.1引言27
2.2基本假设27
2.3侧压力系数28
2.4棱锥形卸料斗散料静压力分布29
2.5压力分解30
2.6棱柱形直筒散料静压力分布31
2.7接触分析32
2.7.1基本理论32
2.7.2计算模型33
2.7.3接触求解35
2.8对比、讨论与修正38
2.8.1结果对比与分析38
2.8.2公式修正39
2.9小结41
第3章散料与筒仓静接触状态 42
3.1引言42
3.2基本问题43
3.2.1力学准则43
3.2.2计算模型43
3.2.3接触状态43
3.2.4筒仓定义44
3.3求解过程46
3.4直筒仓静接触状态 49
3.4.1总体状态49
3.4.2筒仓深浅对接触状态的影响51
3.4.3散料属性对接触状态的影响52
3.5锥仓接触状态 53
3.5.1总体状态55
3.5.2锥仓深浅对接触状态的影响55
3.5.3散料属性对接触状态的影响56
3.6总结 56
3.6.1直筒仓56
3.6.2锥仓57
3.7讨论 57
3.8研究展望58
3.9小结58
第4章筒仓中散料流态及其影响因素59
4.1副言59
4.2筒仓中散料流动方式 60
4.3基于PFC3D的煤散料流动模拟 61
4.3.1力学模型61
4.3.2求解步骤62
4.3.3离散元建模63
4.3.4卸料流态分析66
4.3.5动态力学行为影响因素 68
4.4基于EDEM的煤散料流动模拟73
4.4.1煤仓模型73
4.4.2煤颗粒模73
4.4.3接触与流动模型74
4.4.4煤散料生成方法74
4.4.5煤散料流动模拟75
4.4.6流动状态影响因素76
4.5结论79
4.6小结80
第5章筒仓中散料静动态压力行为 81
5.1引言81
5.2模型建立 82
5.2.1 EDEM模型-82
5.2.2 PFC模型-83
5.3基于EDEM的筒仓压力分析84
5.3.1边界条件及装卸料模拟84
5.3.2静动态压力分析-85
5.3.3卸料超压分析-86
5.4基于PFC3D的筒仓压力分析87
5.5对比分析 88
5.6小结89
第6章筒仓卸料斗散料流功分析 90
6.1引言90
6.2漏斗卸料理论91
6.2.1理论分析91
6.2.2实例计算92
6.3离散元模拟 93
6.3.1模型建立93
6.3.2装卸料模拟94
6.3.3结果分析95
6.4小结96
第7章筒仓结构响应97
7.1引言97
7.2有限元模型97
7.2.1圆筒仓97
7.2.2方筒仓99
7.3结构线性分析 102
7.3.1圆筒仓 102
7.3.2方筒仓 104
7.4小结 106
第8章矩形筒仓试验研究 107
8.1引言 107
8.2试验目的 107
8.3试验装置 107
8.3.1总体设计 107
8.3.2卸料漏斗 108
8.3.3矩形料仓 108
8.4流动试验 110
8.4.1试验方案 110
8.4.2试验结果 110
8.5侧压力试验 111
8.5.1试验方案 111
8.5.2测试结果 113
8.6小结 114
参考文献 116
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