单颗粒黏结行为的实验研究 被引量：3

1

作者 王希 蔡春荣 由长福 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期895-900,共6页

实验研究了固体桥力作用下的颗粒黏结脖颈成长及抗拉强度变化规律。通过颗粒黏结的动态观测,发现烧结理论能很好地解释脖颈的成长过程,接触时间对脖颈影响相对较小,黏结温度影响较大;通过测量温度场中的脖颈抗拉强度,发现黏结温度升高,... 实验研究了固体桥力作用下的颗粒黏结脖颈成长及抗拉强度变化规律。通过颗粒黏结的动态观测,发现烧结理论能很好地解释脖颈的成长过程,接触时间对脖颈影响相对较小,黏结温度影响较大;通过测量温度场中的脖颈抗拉强度,发现黏结温度升高,抗拉强度先增后减,液相出现后抗拉强度迅速下降;黏结时间增长,抗拉强度逐渐增大,并趋向于一个稳定值;接触压力增大,抗拉强度也随着增大。研究还证实了脖颈抗拉强度低于同温度下的材料强度,脖颈存在晶格缺陷。量纲1脖颈强度在温度低于0.8Tmelt时变化幅度很小,小于材料强度的0.1倍;在高于0.8Tmelt后,量纲1脖颈抗拉强度会迅速增大,直至逼近材料自身的强度。 展开更多

关键词 颗粒黏结 固体桥力 脖颈成长机制 脖颈抗拉强度

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香菇菌渣致密成型过程中颗粒黏结和断裂研究

2

作者 李震 张冬会 +2 位作者 张鑫宇 王少锋 许胜 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期188-195,共8页

为研究香菇菌渣颗粒致密成型过程中的颗粒接触黏结和断裂特性,进行了单轴压缩力学实验及声发射信号的检测,同时使用离散元软件PFC进行模拟分析,探究了香菇菌渣颗粒的接触黏结断裂、力链网络特性和不同孔隙率下的应力-应变曲线、颗粒组... 为研究香菇菌渣颗粒致密成型过程中的颗粒接触黏结和断裂特性,进行了单轴压缩力学实验及声发射信号的检测,同时使用离散元软件PFC进行模拟分析,探究了香菇菌渣颗粒的接触黏结断裂、力链网络特性和不同孔隙率下的应力-应变曲线、颗粒组构变化等。结果表明:声发射计数随应力的增加而增加,至少有88.28%的声发射计数是由张拉型黏结断裂所贡献的;在应变为0.2、0.3、0.4和0.5时,力链数量分别递增为6304、7076、8080和9258,持续的压力作用增强了颗粒之间的胶结;在孔隙率为0.36、0.38和0.40时,接触数目分别增加了64.78%、66.55%和70.39%;张拉型黏结断裂数目分别占总数目的85.67%、90.20%和88.28%,远大于剪切型黏结断裂数目,颗粒更倾向于在垂直90°左右的方向上发生断裂。 展开更多

关键词 香菇菌渣颗粒 颗粒黏结 单轴压缩 声发射 力链 黏结断裂

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基于离散元法的颗粒破碎模拟研究进展 被引量：40

3

作者 徐琨 周伟 +2 位作者 马刚 常晓林 杨利福 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期880-889,共10页

颗粒破碎对颗粒集合体的力学响应有着显著的影响。由于试验手段的限制,基于物理试验的颗粒破碎细观尺度的研究受到很大制约。离散元法为从不同尺度上研究颗粒破碎对颗粒集合体力学特性的影响提供了一条有效的方法。通过回顾国内外现有... 颗粒破碎对颗粒集合体的力学响应有着显著的影响。由于试验手段的限制,基于物理试验的颗粒破碎细观尺度的研究受到很大制约。离散元法为从不同尺度上研究颗粒破碎对颗粒集合体力学特性的影响提供了一条有效的方法。通过回顾国内外现有研究成果,介绍了基于离散元模拟颗粒破碎的两种方法,即基于颗粒黏结模型和基于碎片替换法的颗粒破碎模拟方法,论述了这两类方法的特点。基于颗粒黏结模型的颗粒破碎模拟方法破碎程度有限而且难以开展较大规模模拟计算,基于碎片替换法的颗粒破碎模拟方法需要考虑碎片替换模式和颗粒破碎准则这两个关键问题。整理并讨论了现有破碎模式中碎片颗粒的数目、尺寸分布、满足质量守恒定律的策略以及破碎的应力判定准则和力判定准则。提出了基于离散元的颗粒破碎模拟方法可能的研究方向。 展开更多

关键词 离散元 颗粒破碎 颗粒黏结模型 碎片替换模式 破碎准则

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基于EDEM的立磨机工作参数仿真与试验研究 被引量：5

4

作者 蔡改贫 夏刘洋 +1 位作者 王俊 熊洋 《矿山机械》 北大核心 2014年第12期71-75,共5页

运用颗粒黏结建模思想构建矿石模型,以黏结键断裂现象描述矿石破碎,并应用于立磨机破碎仿真中。通过对立磨机结构参数及工作原理的分析,得出影响立磨机破碎效果的因素,并对这些参数的取值范围进行分析;同时针对上述参数设计单因素仿真... 运用颗粒黏结建模思想构建矿石模型,以黏结键断裂现象描述矿石破碎,并应用于立磨机破碎仿真中。通过对立磨机结构参数及工作原理的分析,得出影响立磨机破碎效果的因素,并对这些参数的取值范围进行分析;同时针对上述参数设计单因素仿真试验与正交试验,对粉磨后的平均粒径进行筛分,分析结果得出立磨机在最佳破碎效果下的参数组合,验证了单因素仿真试验的准确性。 展开更多

关键词 立磨机 颗粒黏结模型 黏结键断裂数 正交试验

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矿石破碎颗粒黏结模型黏结键特征及表征

5

作者 王晓 薛玉君 +2 位作者 程波 刘俊 李济顺 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期41-48,共8页

目的针对矿石颗粒黏结模型与实际矿石破碎特性存在差异造成的仿真不准确问题,重点对不同粒级矿石颗粒黏结模型中的黏结键特征进行研究。方法依据矿石强度尺寸效应理论,设计铜矿石颗粒黏结模型中基础颗粒间的黏结键参数,应用离散元方法对... 目的针对矿石颗粒黏结模型与实际矿石破碎特性存在差异造成的仿真不准确问题,重点对不同粒级矿石颗粒黏结模型中的黏结键特征进行研究。方法依据矿石强度尺寸效应理论,设计铜矿石颗粒黏结模型中基础颗粒间的黏结键参数,应用离散元方法对30,40,60 mm三种粒级铜矿石矿样进行落重试验和破碎仿真。本文给出黏结键等效临界变形的概念,讨论了矿石落重试验t10和冲击能量的关系,探讨黏结键参数变化规律。结果结果表明,三种粒级铜矿石颗粒黏结模型破碎仿真与落重试验粒级质量分数的平均误差分别为1.75%,1.66%,1.84%,试验和仿真得到的破碎粒度质量分数具有很好的一致性;法向和切向等效临界变形可以表征黏结键强度,单位冲击能量下落重试验的tn10可以表征矿石强度。结论利用黏结键等效临界变形和tn10的对应关系确定黏结键参数,提高了矿石颗粒黏结模型的建模效率和仿真精度。 展开更多

关键词 颗粒黏结模型 黏结键 等效临界变形 离散元 矿石破碎

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基于落重试验的离散元多颗粒黏结建模技术 被引量：3

6

作者 王晓 薛玉君 +4 位作者 刘俊 杨纪昌 邹声勇 Zhiqiang GUAN 李济顺 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2258-2268,共11页

确定磨矿工艺参数以保证最佳的物料粒度分布是近年来矿物加工研究的热点,而矿物加工过程的物料粒度控制是提高选矿效率的关键。离散元法(DEM)仿真是研究物料破碎过程的有效方法,物料模型的构建对离散元仿真结果有显著影响。本文基于物... 确定磨矿工艺参数以保证最佳的物料粒度分布是近年来矿物加工研究的热点,而矿物加工过程的物料粒度控制是提高选矿效率的关键。离散元法(DEM)仿真是研究物料破碎过程的有效方法,物料模型的构建对离散元仿真结果有显著影响。本文基于物料落重试验,提出了离散元仿真用多颗粒黏结模型关键参数颗粒组成和颗粒间黏结键参数值的设置方法。应用该方法对单块矿石进行了多颗粒黏结建模,通过离散元仿真冲击破碎过程,得到了单块矿石的破碎粒度分布。离散元仿真结果与落重试验得到的破碎粒度分布具有良好的一致性,表明该建模技术可以表征矿石物料的破碎特性,为破磨过程仿真提供了一种有效的物料建模方法。 展开更多

关键词 物料破碎 落重试验 颗粒粒度 离散元仿真 多颗粒黏结模型

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对辊破碎机对钨矿石的层压破碎特性研究 被引量：2

7

作者 李洋波 蔡改贫 阮辽 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期212-225,共14页

针对岩石破碎过程的复杂性以及传统仿真模型的局限性——反映替换颗粒群信息少且无法定位替换颗粒群中某一颗粒,使得所模拟的颗粒无法被连续破碎,导致仿真精度较低等问题,提出了通过离散元应用编程接口开发的改进破碎模型——多次替换... 针对岩石破碎过程的复杂性以及传统仿真模型的局限性——反映替换颗粒群信息少且无法定位替换颗粒群中某一颗粒,使得所模拟的颗粒无法被连续破碎,导致仿真精度较低等问题,提出了通过离散元应用编程接口开发的改进破碎模型——多次替换的颗粒黏结模型(bonded particle model,BPM)。该方法能实现颗粒在破碎过程中的多次连续替换,更加贴近实际破碎过程,可提升仿真精度。基于对辊破碎机的三维模型与参数标定后的钨矿石颗粒群,对破碎机内的钨矿石颗粒群进行层压破碎可视化仿真分析,并结合室内试验研究了对辊破碎机的层压破碎特性,以验证数值仿真的有效性。结果表明:通过仿真得到的钨矿石颗粒受力与破碎速率的关系说明对辊破碎机可实现层压破碎;钨矿石碎后粒径分布误差为0.889~1.940 mm,且碎后粒径分布满足正态分布,说明仿真分析准确且有效。不同粒径配比下的钨矿石层压破碎试验结果表明,颗粒间相互作用力对破碎效率的影响程度大于颗粒低孔隙率。研究结果为进一步提高对辊破碎机的生产效率提供了依据,且所提出的改进破碎模型为物料的破碎研究提供了一种新方法。 展开更多

关键词 改进破碎模型 颗粒黏结模型 对辊破碎机 可视化仿真 层压破碎试验

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基础颗粒数量组合对颗粒黏结模型精度的影响

8

作者 王晓 薛玉君 +3 位作者 程波 刘俊 官志强 李济顺 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第4期27-33,M0004,共8页

针对矿石破碎模型与实际矿石性质差异造成的破碎仿真不准确及磨矿工艺参数难以确定的问题,采用离散元法建立矿石颗粒黏结模型,重点研究基础颗粒的数量组合对颗粒黏结模型精度的影响。依据落重试验破碎的63~53 mm粒级矿石,构建了5组不同... 针对矿石破碎模型与实际矿石性质差异造成的破碎仿真不准确及磨矿工艺参数难以确定的问题,采用离散元法建立矿石颗粒黏结模型,重点研究基础颗粒的数量组合对颗粒黏结模型精度的影响。依据落重试验破碎的63~53 mm粒级矿石,构建了5组不同粒径颗粒的数量组合及对应的颗粒黏结模型。通过对颗粒黏结模型的破碎仿真及实际矿石的破碎试验,得到破碎后粒度分布结果,对比分析了仿真与试验的破碎后粒度分布差异。研究结果表明:当大颗粒体积不超过总体积的50%,且中间颗粒与大颗粒体积比为0.21~0.22时,破碎仿真粒度的分布与实际矿石破碎试验结果较为一致。在模型体积填充率不变的情况下,不同基础颗粒的数量组合对破碎后颗粒团簇粒度有较大影响,选择合适的基础颗粒数量组合能够提高颗粒黏结模型的精度。 展开更多

关键词 颗粒黏结模型 基础颗粒数量组合 矿石破碎 离散元

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基础颗粒粒径对颗粒黏结模型精度的影响

9

作者 王晓 薛玉君 +3 位作者 程波 刘俊 GUAN Zhi-qiang 李济顺 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1491-1503,共13页

应用离散元方法(Discrete elementmethod,DEM)仿真矿石破碎时,通常采用颗粒黏结模型对矿石进行建模,颗粒黏结模型中的基础颗粒粒径对仿真结果影响显著。为了研究基础颗粒粒径变化对模型精度的影响,本文设计了9组基础颗粒粒径组合,构建... 应用离散元方法(Discrete elementmethod,DEM)仿真矿石破碎时,通常采用颗粒黏结模型对矿石进行建模,颗粒黏结模型中的基础颗粒粒径对仿真结果影响显著。为了研究基础颗粒粒径变化对模型精度的影响,本文设计了9组基础颗粒粒径组合,构建了矿石的颗粒黏结模型,进行了金矿石破碎的离散元仿真,得到了不同粒径组合下的破碎粒度分布,并将仿真结果与试验得到的破碎粒度分布进行了对比分析。结果表明:基础颗粒粒径组合对模型精度存在影响,采用适当的基础颗粒粒径组合构造颗粒黏结模型能够提高模型精度。当基础颗粒粒径之间的差值相当时,模型精度较高,仿真得到的破碎粒度分布和落重试验结果的一致性良好。对相同粒度的铁矿石与铜矿石进行了仿真,验证了基础颗粒粒径选取方法的有效性。 展开更多

关键词 颗粒黏结模型 矿石破碎 离散元方法 破碎仿真 落重试验

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非饱和土剪切特性的三维离散元分析 被引量：11

10

作者 蔡国庆 李继光 +2 位作者 许自立 何旭珍 赵成刚 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1447-1459,共13页

在基于离散元理论以及已有的室内实验成果的基础上,提出一种确定非饱和土体宏观参数与细观参数对应关系的方法,即以结构屈服应力为中间变量构建颗粒间黏结强度与含水率之间的对应关系,并通过编制柔性边界程序,加入到PFC3D(Particle Flow... 在基于离散元理论以及已有的室内实验成果的基础上,提出一种确定非饱和土体宏观参数与细观参数对应关系的方法,即以结构屈服应力为中间变量构建颗粒间黏结强度与含水率之间的对应关系,并通过编制柔性边界程序,加入到PFC3D(Particle Flow Code in three dimensions)程序中,建立了非饱和土三维离散元模型.进行了不同含水率的非饱和土三轴固结排水剪切试验数值模拟研究,探讨了非饱和土强度、变形、破坏等宏观力学特性的内在细观演化机理和利用离散元法研究非饱和材料的可行性.结果表明:随着含水率的增大,试样内部的颗粒间的接触力越小,受力的土颗粒数目也会减低,而黏结破坏点也会越早出现,并且剪切过程中黏结破坏数量变化可分为3个阶段:缓慢增长阶段、快速发展阶段和残余阶段,从细观角度揭示了土体宏观强度参数随含水率变化的原因;所建立的离散元模型及分析程序在与非饱和土的室内试验结果的对比中,在偏应力—轴应变关系,强度特性等方面表现出了较好的适用性. 展开更多

关键词 非饱和土 三维离散元数值模拟 宏细观参数 强度特性 含水率 颗粒间黏结强度 三轴剪切

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FGC植物纤维复合墙板提高保温性能的研究 被引量：1

11

作者 王士坤 《建筑节能》 CAS 2007年第6期13-16,共4页

FGC植物纤维复合墙板是以废弃物麦秸、锯末为主要原料研制成的一种新型绿色、环保墙材。但由于还没解决其保温性能问题,目前主要在隔墙板使用中,未能广泛应用。研究了FGC墙板中添加保温材料形成FGC保温墙板的几种方案,探讨了FGC墙板作... FGC植物纤维复合墙板是以废弃物麦秸、锯末为主要原料研制成的一种新型绿色、环保墙材。但由于还没解决其保温性能问题,目前主要在隔墙板使用中,未能广泛应用。研究了FGC墙板中添加保温材料形成FGC保温墙板的几种方案,探讨了FGC墙板作为围护外墙的保温问题。 展开更多

关键词 FGC植物纤维复合墙板 聚苯乙烯板 聚苯颗粒保温黏结剂 现场发泡聚氨酯保温材料

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