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| 1 | 不同温度及含水率稻米籽粒加工过程破裂载荷分析显示文摘稻米籽粒在收获后干燥、仓储和碾米加工过程中受到不同程度压缩载荷,过大压缩载荷将造成籽粒发生破裂(爆腰),从而降低稻米整米率和经济价值。籽粒压缩破裂载荷是稻谷加工1个重要物性参数,该文从统计学角度对稻米籽粒压缩破裂载荷进行试验研究。通过机械压缩测量试验及大样本分析,得到稻米籽粒在同一温度、含水率下,其压缩破裂载荷存在统计分布特性。定义并采用稻米籽粒中值F50和大端破裂载荷F90表征稻米压缩破裂载荷;在低温低含水率(16℃,14%)时,稻米籽粒的中值F50为63 N,F90为80 N。研究了稻米加工过程两大重要工艺参数-温度和含水率对籽粒破裂载荷的影响,发现破裂载荷随温度升高而下降,随含水率下降而增大;相比温度,含水率对破裂载荷影响更大。当稻米从高温高含水率(60℃,21%)到低温低含水率(16℃,14%)时,其由橡胶态转变为玻璃态,相应地破裂载荷从35增加到80 N。统计学意义下稻米压缩破裂载荷数值接近生产实际,更能精确指导稻米加工过程优化和产品品质提高。 | 吴中华 王珊珊 董晓林 李凯 赵丽娟 张忠杰 | 2019 | 农业工程学报2019，35，2： | 15 |
| 2 | 平底筒仓Janssen公式中储料特征高度的测定及其变化规律显示文摘筒仓储料的特征高度是Janssen公式中影响筒仓储料压力计算准确性的重要参数,为了进一步缩小筒仓储料压力的理论值与真实值之间的偏差,该研究对筒仓储料的特征高度进行试验研究。该研究利用筒仓储料压力综合试验装置,对小麦储料堆的底部竖向压力和仓壁总摩擦力进行测量,并根据储料堆的底部竖向压力和仓壁总摩擦力与特征高度之间的关系计算得到特征高度的值。研究了整个储料堆的特征高度与储料填充高度的关系,探讨了储料堆内部的特征高度与填充高度的关系以及储料堆内部的特征高度的分布规律。得到如下结论:1)筒仓储料堆的特征高度的试验值大于Janssen理论值。2)储料堆的底部竖向压力的测试值大于Janssen理论值,筒仓仓壁总摩擦力的测试值小于Janssen理论值。3)对于筒仓整个储料堆的特征高度λ,当高径比H/D<0.9时,随着储料填充高度的增加而逐渐减小;当高径比H/D≥0.9时,特征高度λ值几乎保持不变。4)对于储料堆中不同半径实心圆柱的特征高度,当高径比H/D<0.9时,均随着储料填充高度的增加而逐渐减小;当高径比H/D≥0.9时,随着储料填充高度的增加,半径最大的圆柱(即整个储料堆)的特征高度几乎保持不变,其余圆柱的特征高度以不同速率呈非线性逐渐减小并趋于相等。5)储料堆中不同半径实心圆柱的特征高度基本随着圆柱半径的增大而减小。该研究为Janssen公式中储料特征高度的确定提供一种试验方法,使Janssen公式能够用于筒仓储料压力的精确计算。 | 陈家豪 陈桂香 刘文磊 葛蒙蒙 谭晗洋 | 2020 | 农业工程学报2020，36，15： | 3 |
| 3 | 基于改进颗粒模型的储煤仓卸料机理研究显示文摘由于煤散体颗粒的多样性及复杂性,在离散元模拟中设置煤颗粒的真实形态并不容易,故多采用球形单元代替,然而单一球形颗粒不能客观反映煤散料与仓壁间接触的实际情况,常导致模拟结果出现误差。本文针对此问题,建立了由两种不同黏度系数的球单元组成的改进颗粒模型,比较了改进颗粒模型与传统球单元模型的模拟结果,研究表明:改进颗粒模型后卸煤终止时步相比原模型大幅增加,而仓壁侧压力峰值显著减小;传统球模型颗粒之间的黏结力较弱,切应力的增长相对缓慢,卸料过程顺畅,而改进颗粒模型在卸煤瞬间,切应力提高更快,迅速达到峰值;改进颗粒模型后,力链分叉现象明显,颗粒排列更为密实,颗粒之间的裂隙被压实,剪切带完全贯通,水平力大幅增加,更符合煤仓卸煤实际情况。 | 石鑫 赵光明 丁圣潇 张华松 王琼琼 | 2022 | 特种结构2022，39，3： | 2 |
| 4 | 矿岩散体成拱影响下软岩巷道变形破坏特征研究显示文摘针对矿岩散体成拱对软岩巷道的稳定性产生影响的问题,对不同成拱结构条件下巷道变形破坏规律进行了研究。以矿山岩石力学理论为指导,对巷道稳定性受散体成拱影响的力学机理进行了理论分析。采用三维数值模拟实验方法,对不同的散体成拱的方式进行了实验研究,获得了成拱条件下软岩巷道的稳定性特征。研究结果表明当出现散体成拱现象时,成拱空区与巷道之间的塑形区将显著增大,从而加剧了巷道的变形破坏。 | 孙金海 明建 毛市龙 李智慧 | 2020 | 有色金属(矿山部分)2020，72，2： | 2 |
| 5 | 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 |
| 6 | 考虑散体拱效应的筒仓仓壁侧压力计算方法显示文摘散体储料中水平拱对筒仓仓壁侧压力的影响较大,以筒仓仓壁面、平衡拱面和滑动面所包围的储料作为隔离体模型探究仓壁侧压力,对隔离体中单位微元受力分析,提出了考虑粮拱效应的筒仓仓壁侧压力计算方法,并将其仓壁侧压力计算结果与其他未考虑粮拱效应理论、有限元结果、实仓试验结果进行对比分析。结果表明:相较于其他未考虑粮拱效应的理论、有限元结果,该计算结果略大,说明粮拱效应会使仓壁侧压力有一定程度的增大;仓壁侧压力计算结果与实仓试验结果基本吻合,一定程度上验证了该计算方法的有效性。研究结果可为解决筒仓结拱、筒仓超压等问题提供理论依据。 | 陈家豪 谭晗洋 陈桂香 韩阳 何佳欢 刘超赛 | 2022 | 河南工业大学学报(自然科学版)2022，43，6： | 1 |
| 7 | 基于球单元组合颗粒模型的筒仓卸粮速度场演化机理研究显示文摘由于现有的单一球单元模型不能客观反映颗粒之间以及颗粒与筒仓仓壁之间接触的实际情况,本文提出了一种组合颗粒模型。以室内卸粮物理试验为基础,基于该组合颗粒模型进行离散元模拟,研究了卸粮速度场的时空变化,并对比分析了仓壁动态压力变化。研究结果表明:(1)改进的组合颗粒模型相比传统的ball单元模型,卸粮时间大幅增加,且动态侧压力波动幅度增大;(2)组合颗粒模型相比原模型中心颗粒垂直速度更小,而仓壁处颗粒由于剪切带颗粒堆积,两模型的垂直速度并无明显差别;(3)颗粒的水平速度波动与仓壁的动态压力波动呈同种变化趋势,且组合模型颗粒水平速度变化幅度较原模型更大;(4)组合模型由于颗粒间空隙较小、摩擦较为充分,在中心卸粮过程中会周而复始地出现压力拱现象,因此其中心颗粒的转动角速度(较仓壁处)的增长幅度更大。本文建立的组合颗粒模型能更准确地模拟筒仓卸粮动态物理特征变化,可广泛应用于粮食散体细观力学模拟等领域。 | 冯永 刘宇 潘樊 | 2021 | 应用力学学报2021，38，4： | 1 |
| 8 | 基于改进颗粒簇单元的卸粮宏细观机理模拟显示文摘传统PFC模拟卸粮均采用单一ball单元模型,不能准确反映小麦等不规则粮食卸粮过程中的宏细观力学机理。本研究建立了由clump单元和ball单元组成的改进颗粒簇单元,以室内卸粮物理模型试验为基础进行数值计算,并和传统模型的模拟结果进行对比分析。研究表明:(1)在宏观仓壁压力方面,改进颗粒簇单元模拟所得结果与传统ball模型相比,误差降低了17.9%;(2)在颗粒细观结构方面,改进模型的颗粒堆积孔隙率下降了3.07%,而配位数增大了27%,模拟误差降低了3.12%;(3)改进模型接触力数量增加了96.3%,接触力链分布更均匀密集,能清晰反映瞬时拱此消彼长的动态变化。本研究建立的改进颗粒簇单元提高了模拟的准确度,能客观反映卸粮过程的侧压力、颗粒结构、细观力学参数动态变化。 | 冯永 原子然 | 2019 | 中国粮油学报2019，34，10： | 0 |
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