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| 1 | 螺旋不连续加料装置结构优化与性能仿真显示文摘为了解决目前螺旋加料装置不连续加料量不稳定、能耗高等问题,开展螺旋不连续加料装置的结构优化与性能仿真研究。首先分析螺旋加料性能指标以及螺旋加料装置不同结构参数对其不连续加料性能影响;其次,以外径100mm螺旋不连续加料作为研究对象,以单位加料量消耗的能量最小为优化目标,选取螺旋体的内径、螺距以及工作转速为优化设计变量,确定对应约束条件,采用随机方向优化算法,得到优化结果是:转速65r/min,内径40mm,螺距85mm。最后,利用离散单元法仿真分析不同内径和螺距对颗粒填充率、加料量变化和加料能耗等加料性能的影响,结果表明:内径50mm和螺距100mm时加料稳定性与能耗综合表现较好,而在内径40mm、螺距85mm时综合性能最好。该研究结果可为加料稳定、低能耗的螺旋加料装置的设计提供参考。 | 罗胜 张西良 许俊 马奎 | 2013 | 农业工程学报2013，29，3： | 28 |
| 2 | 玉米秸秆粉料单模孔致密成型过程离散元模拟显示文摘为模拟粉碎后的玉米秸秆在单向受压状态下的力学行为,参照实际单模孔致密成型实验,建立了基于软球模型的秸秆粉料颗粒体系三维离散元模型,其约束边界条件与成型实验几何边界形态及尺寸一致。进行模拟分析时,颗粒接触模型的力学特性参数,如颗粒间法向刚度系数kn,切向刚度系数ks及摩擦系数μ,利用离散元模拟程序调试得出参数取值范围。将模拟得到的结果与实验测试数据进行比对与假设检验验证,结果显示数据一致性较好。得出离散元模拟时颗粒间力学特性参数最佳取值范围,分别为法向刚度系数(1.2~1.8)×104 N/m,切向刚度系数(0.8~1.3)×104 N/m,摩擦系数0.10~0.12。通过分析不同压缩位移、不同孔径以及不同锥角下的压缩与应力松弛曲线,建议成型模具孔径Φd=8 mm,锥角θ=45°,且应尽量增大压缩位移以防止秸秆成型块发生松散。离散单元法为研究玉米秸秆粉料致密过程力学行为提供了一种有效的分析手段。 | 李永奎 孙月铢 白雪卫 | 2015 | 农业工程学报2015，31，20： | 28 |
| 3 | 基于离散元模拟筒仓贮料卸料成拱过程及筒仓壁压力分布显示文摘筒仓卸料时贮料作用在仓壁上的卸料压力出现骤然增大以及震荡分布的现象,该文从贮料的散体颗粒性入手,采用离散元法和模型试验法研究贮料在静止储粮状态和卸料过程中的力学行为,从细观颗粒层次探求卸料时贮料内部土拱效应与宏观仓壁卸料压力增大及产生震荡的本质联系。模型为平底立筒仓,高1.0 m,宽0.5 m,卸料口直径0.1 m,数值模型填充20 400个球形单元,模型试验贮料为大豆。首先,通过分析卸料中仓底压力分布的周期性变化规律,证实了卸料口附近拱效应的存在。然后选取结拱起始、结拱完成及拱塌落3个时间点仓内贮料的力链网络、竖向应力、横向应力、主应力方向和速度场分布,分析了卸料时的拱效应及其对仓壁卸料压力分布的影响。研究发现,卸料中,筒仓底部的卸料口附近有拱形成,其跨度为卸料口直径的4.0倍,高度为卸料口直径的2.5倍。随着物料的流出,卸料口附近的颗粒物质遵循'拱形成-拱塌落'的动态规律,并据此提出了筒仓卸料的动态成拱机制。深高比0.35处,动态压力修正系数最大为2.70。在深高比0.85处,结拱完成时的仓壁压力达到峰值3.57k Pa。分析结果表明,拱的形成是仓壁压力增大的根本原因,动态成拱机制则是宏观仓壁压力产生震荡的根本原因,仓壁压力峰值作用点和最大动态压力修正系数作用点并不一致。动态成拱机制以及由此引发的仓壁卸料压力分布规律,可为构建机理研究的筒仓结构安全设计提供参考。 | 刘克瑾 肖昭然 王世豪 | 2018 | 农业工程学报2018，34，20： | 26 |
| 4 | 离散元软件PFC在矿业工程中的应用现状及分析显示文摘本文介绍了离散元法的基本原理及发展应用概况,概述了离散元软件PFC(Particle flow code)的基本程序,并从矿业工程角度出发,从岩土工程、颗粒分离加工作业等4个方面分类综述了PFC在国内外的应用现状。得出PFC在矿业工程中应用潜力巨大,但限于其本身局限性及现今计算水平,需要做更多的工作来保证模拟的准确性与高效性,最后论述了其在矿物加工领域深入应用的可行性。 | 田瑞霞 焦红光 | 2011 | 矿冶2011，20，1： | 14 |
| 5 | 带流槽侧壁卸料动态超压及流态的PFC^(3D)数值模拟显示文摘该文研究一种带流槽侧壁卸料筒仓,该筒仓具有缓解动态超压、基本实现分层有序自动卸料、节约能源等优点。利用PFC^(3D)建立与试验条件相同的三维颗粒流数值模型,模拟静、动态侧压力的大小及分布规律,计算出动态超压系数,并与试验结果进行对比分析。结果表明:卸料口对侧仓壁动态压力较大;最大超压系数达1.4,在所考虑的三列测墙中共有3个位置达到此峰值,其中2个位置发生在卸料口对侧仓壁,而另一个位置发生在距卸料口成90°的仓壁。卸料口对侧仓壁出现2个峰值,一个在筒仓上部0.2 m处,而另一个在筒仓下部0.8 m处;模拟贮料流态和试验吻合较好。 | 原方 庞焜 董承英 徐志军 | 2016 | 工程力学2016，33，B06： | 14 |
| 6 | 离散元法及其在农业工程中的应用综述显示文摘在介绍了离散元法的基本原理及其颗粒模型和求解过程的基础上,着重对离散元法在农业工程领域的应用现状作了叙述和分析,并对其进一步发展趋势进行了探讨。 | 杨军伟 孙慧男 张卓青 | 2015 | 现代食品2015，，15： | 13 |
| 7 | 贮料粒径对筒仓卸料流态及仓壁压力影响的细观机理研究显示文摘从贮料的细观散体颗粒性入手,利用离散单元法对筒仓卸料过程进行模拟。分析卸料过程中粒径变化对流动状态、力链网络以及仓壁侧压力的影响,发现不同粒径对卸料流动状态和仓壁侧压力有较大影响,并探讨了其影响的内在机理。结果显示,粒径越大,卸料压力峰值越大,对筒仓结构的稳定性越不利。卸料过程中仓壁侧压力总体呈现先增大后减小的趋势,并在增大和减小的过程中出现震荡现象。与国内外研究对比,证明了该研究对实际工程具有参考价值。 | 王世豪 肖昭然 刘克瑾 | 2017 | 河南工业大学学报(自然科学版)2017，38，6： | 10 |
| 8 | 基于EDEM的筒仓静置与卸料侧压力模拟显示文摘采用离散元软件EDEM模拟煤在筒仓中的静置和卸料过程。结果表明:静置时直筒壁承受的侧压力随着深度的增加而呈现波动性的增大,漏斗壁承受的侧压力随着深度的增加而呈现波动性的减小,最大静压力值出现在直筒和漏斗的过渡部分;卸料时仓壁各处的最大动态侧压力远大于静态侧压力,且随着颗粒的卸出,仓壁各处所受的动态侧压力上下波动,最大动态侧压力值出现在卸料过程中。 | 刘震 王学文 杨兆建 | 2015 | 中国农机化学报2015，36，2： | 9 |
| 9 | 改进颗粒组构力学模型模拟筒仓卸粮成拱细观机理显示文摘现有研究表明筒仓卸粮成拱和粮食的内外摩擦密切相关,但现行相关离散元模拟采用单一圆形颗粒,模拟粮食的真实接触面积要小很多,不能客观反映卸粮过程粮食的摩擦情况,也较难还原卸粮成拱现象的细观动态过程。该文针对离散元模拟中圆形颗粒的内摩擦力小于真实粮食内摩擦力的缺陷,在已有PFC离散元程序基础上,添加了黏度系数较大的微型颗粒模拟粉尘,建立了一种改进颗粒组构力学模型,采用几何方法判断圆形颗粒间的接触情况,推导出基本单元间力-位移关系。基于典型事故案例和室内试验成果,采用建立的颗粒组构力学模型模拟了卸粮成拱动态过程中圆形大颗粒间以及圆形小颗粒与仓壁之间的力-位移关系。研究表明在卸粮过程中,切应力在剪切位移达到0.3mm的过程中,迅速提高,达到最大值切应力的60%,所得的切应力位移图与其应力特征曲线与试验成果基本吻合。以试验结果曲线各点值为标准值,改进后模拟结果曲线值的标准差相比改进前减小37%,说明曲线相似度更高,利用该模型可更加客观反映筒仓卸粮成拱的动态细观机理。该文提出的改进颗粒组构力学模型,不仅可用于模拟卸粮成拱机理模拟,而且对于模拟散颗粒流动特性、散体-仓壁相互作用机理都具有一定借鉴意义。 | 冯永 李萌 | 2018 | 农业工程学报2018，34，20： | 8 |
| 10 | 筒仓仓壁摩擦对仓壁侧压力影响的研究显示文摘采用离散单元法模拟分析仓壁摩擦因数不同的筒仓在贮料和卸料工况下的仓壁侧压力变化。研究结果表明,卸料引发的仓壁峰值压力分布为筒仓结构设计的控制压力。随着仓壁摩擦因数的增大,超压因数呈增大的趋势,而筒仓侧壁的静止压力和卸料压力峰值均有减小的趋势,且摩擦因数对仓壁侧压力的影响程度随着深度的增加而增大。 | 张昭 刘克瑾 肖昭然 王世豪 | 2017 | 河南工业大学学报(自然科学版)2017，38，5： | 7 |
| 11 | 筒仓卸料的离散单元法模拟显示文摘为研究筒仓内颗粒流动的内在机理,采用颗粒离散元软件模拟贮煤筒仓的卸料过程,观察煤粒在仓筒中的流动情况及单个颗粒在流动过程中的位移和速度变化,测得静态和动态时对仓筒壁的侧压力和料斗在某一平面上的压力变化。结果表明:仓筒内颗粒流颗粒流动过程中逐渐向中心聚拢,同一水平面上的颗粒轴线上的先流出,卸料时动态侧压力大于静压力,料斗竖直方向上的动态压力小于静态压力。 | 陈小辉 徐志杨 秦广乐 张传辉 | 2011 | 中国粉体技术2011，17，5： | 6 |
| 12 | 新型加氢催化剂密相装填装置的设计与应用显示文摘采用先进的离散元(Discrete Element Method,DEM)软件建立了离散元仿真模型,对加氢催化剂密相装填过程进行了模拟仿真。可以直观查看加氢催化剂在密相装填过程中的运动特性和装填效果,准确定位催化剂的装填速度、装填时间、均匀性和具体位置,在此基础上设计出新型高效加氢催化剂密相装填装置。利用该装置对某石化企业2.60 Mt/a柴油加氢装置中的118.9 t加氢精制催化剂进行了密相装填,结果表明使用效果理想。与现有常规催化剂密相装填装置相比,新型加氢催化剂密相装填装置具有装填更均匀、密度更大、效率更高、使用方便等优点,能显著提高催化剂的装填质量和装填效率,实际装填密度达理论装填密度的99.7%。在长周期运行过程中反应器催化剂床层径向温差较小,有效防止了催化剂床层内的偏流和沟流等现象。 | 阮宗琳 刘昶 杨秀娜 齐慧敏 关明华 姚晟 | 2016 | 炼油技术与工程2016，46，9： | 4 |
| 13 | 基于概率接触算法的椭球离散元及料仓试验研究显示文摘该文提出一种基于概率接触算法,并嵌入到球形颗粒离散元程序中,在保持原有颗粒接触检索效率的基础上,实现了非球形颗粒模拟。以椭球颗粒为例给出了算法推导过程,进行了球形西米、椭球形绿豆和长米的料仓卸料过程模拟,对颗粒体系的流态和流量进行了研究,并开展了相应的试验加以验证。结果表明:基于概率接触算法的非球形颗粒离散元法适用于在椭球颗粒流动特性方面的研究,可以较精确的模拟卸料过程,且计算效率较高。 | 辛海丽 金峰 | 2012 | 工程力学2012，29，11： | 4 |
| 14 | 成拱工况下仓壁超压弹性波动态模拟分析显示文摘基于工程实例,运用PFC离散元模拟改变参数实现成拱;系统分析筒仓卸粮成拱时仓壁超压、弹性波的形成和传播规律。结果表明:卸粮成拱时,由于颗粒出流速度降低,仓壁出现超压;随着筒仓高度的增加,卸粮成拱时仓壁的侧压力降低,超压的增量减小,各深度处超压系数也随之增大;超压波峰随着高度的增加先后出现,超压从拱脚处开始,在仓壁上以波的形式向上传播。模拟结果分析发现,波动在筒仓各深度处出现时间间隔均匀,可以认为超压波动的传播比较均匀,揭示了成拱工况下仓壁超压的形成机理。 | 冯永 原子然 张盼盼 谢飞亚 李晓一 李萌 | 2018 | 中国粉体技术2018，24，6： | 3 |
| 15 | 散体物料物理特性对筒仓动态侧压力的影响显示文摘从筒仓贮料密度及颗粒内、外摩擦系数三方面,用离散元程序(PFC2D)研究了筒仓卸料过程贮料颗粒的流型、力场以及仓壁侧压力的变化,测得散体物理特性对卸料动态侧压力的影响比较大。 | 陈长冰 梁醒培 | 2008 | 粮食与饲料工业2008，，11： | 3 |
| 16 | 不同卸料流态对仓壁侧压力影响的试验研究显示文摘为了观察筒仓卸料过程中内部流态及其相对应的仓壁压力变化进行研究,现基于物理模型试验,自主设计并制作半圆形筒仓,采用压实和松散两种装料方式,观察卸料过程中不同的物料流态.结果表明,当采用压实装料时,物料表现为管状流,采用松散装料时,物料表现为整体流与漏斗流共存.通过自主设计定制的土压力盒传感器来测定贮料及卸料工况下仓壁压力数值,将仓壁压力数值与物料流态联合分析,结果显示:在贮料工况下,压实装料时仓壁压力数值与Janssen公式计算值具有较好的一致性,松散装料时,内部力链网络疏松,仓壁压力数值较大.在卸料工况下,物料流态为管状流和漏斗流时,仓壁压力变化稳定,物料流态为整体流时,仓壁压力具有较大的波动性变化.对两种不同装料方式下,仓壁压力进行超压分析,发现物料表现为管状流和漏斗流时,无较大的超压变化,物料表现为整体流时,有较大的超压现象,最大超压系数为1.85,且仓壁压力波动性最大点与超压现象最大点一致.在筒仓卸料过程中,不同的装料方式具有不同的流态,同时,仓壁具有不同的压力变化规律,该研究可为构建和完善筒仓结构安全设计提供参考. | 周长明 肖昭然 刘克瑾 魏世广 刘勇 王世豪 张丰尧 | 2020 | 中国粮油学报2020，35，7： | 2 |
| 17 | 基于改进颗粒模型的筒仓卸粮宏细观力学响应模拟研究显示文摘离散元模拟常作为研究筒仓卸粮的方法,但由于在模拟中所用颗粒模型多为单一ball单元模型,使得模拟卸粮的颗粒内摩擦远小于真实实验情况,从而导致模拟结果与实验结果误差较大。本研究在已有离散元程序基础上,添加了黏度系数较大的微型颗粒来模拟粉尘,建立了一种改进颗粒模型。基于合理的物理实验,从卸粮过程的宏细观力学响应角度深入探究了改进颗粒模型相对于传统ball单元模型的优势,结果表明,改进颗粒模型的仓壁侧压力曲线振荡幅度更大,与实验情况更吻合。改进颗粒模型的模拟数据曲线与物理实验数据曲线更接近,仓壁动态侧压力曲线标准差相比传统ball单元减小了77.3%。剪切力与位移曲线的标准差相比传统ball单元的标准差减小了12.5%,拟合效果更好。 | 冯永 潘樊 刘杰 | 2020 | 中国粮油学报2020，35，9： | 2 |
| 18 | 火电厂钢煤仓煤压力计算方法探讨显示文摘基于经典理论计算煤仓中煤压力的方法,阐明了在流动状态下贮料压力的特点及目前通常做法存在的问题.对火电厂钢煤仓煤压力的计算提出筒仓段和漏斗段的煤压力应分别采用独立公式计算,并给出了有关的计算公式及侧压力系数. | 黎大胜 | 2008 | 徐州建筑职业技术学院学报2008，8，4： | 2 |
| 19 | 基于机器学习的筒仓动态侧压力预测模型及概率分布研究显示文摘筒仓卸料时的动态侧压力是导致筒仓结构被破坏的重要原因,但影响筒仓动态侧压力的因素众多,且相互之间存在着复杂的非线性关系。因此,建立一种考虑多因素影响、高效、准确的动态侧压力的预测方法尤为重要。基于机器学习方法,将支持向量机、BP神经网络和随机森林等3种机器学习方法应用到筒仓动态侧压力的预测中。选取影响筒仓动态侧压力的相关因素作为输入变量,动态侧压力为输出值。对常用的3种机器学习中的参数进行寻优与设置,建立筒仓动态侧压力预测模型。通过测试样本对预测模型进行测试,分析表明支持向量机算法具有最优的预测能力与适用性,为筒仓动态侧压力的预测提供了一种新的方法。通过MATLAB软件对贮料密度这一单因素进行随机抽样,得到1 000组均匀分布的随机数。将数据输入最优的预测模型中,并利用Easyfit软件对预测值进行概率分布拟合,得到筒仓动态侧压力的概率分布,为筒仓结构的可靠度研究提供了理论基础。 | 余汉华 徐志军 赵世鹏 刘婷婷 原方 | 2022 | 河南工业大学学报(自然科学版)2022，43，2： | 1 |
| 20 | 基于能量转换的筒仓卸料动态压力机理研究显示文摘分析筒仓装卸料过程中仓壁和仓内贮料两者之间能量的相互转换,深入研究两者是如何进行能量的转化与转移并且探究仓壁动态压力的增大机理。筒仓卸料的进程中,仓壁的应变得以恢复也即是释放了储存的应变能,筒仓内部的平衡被打破,仓壁受到贮料的压力为被动压力,以此来解释动态压力增大机理,在此基础上运用能量原理推导公式并且进行理论分析。 | 原方 庞照昆 | 2018 | 河南工业大学学报(自然科学版)2018，39，6： | 1 |
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