基于EDEM的高效生成料床方法研究

由于立式辊磨机料床粉碎所处的环境不利于观察研究,运用离散元软件——EDEM,仿真料床粉碎可解决该问题。相比其他形成料床的条件,利用EDEM仿真生成立式辊磨机的料床时,喂料量是最根本的影响因素,喂料量过多或过少都不利于后续研究的进行。针对该问题,提出了3种方案,分别是直线型磨盘、增加磨辊个数和投入不同大小未完全破碎的物料。通过对3种方案仿真结果的对比,最终确定投入不同大小未完全破碎物料的方案为基于EDEM高效生成料床的最佳方案。     

Effects of ball-to-powder diameter ratio and powder particle shape on EDEM simulation in a planetary ball mill

The effects of the ball-to-powder diameter ratio (BPDR) and the shape of the powder particles on EDEM simulation results and time in the planetary ball mill was investigated. BPDR was varied from 1 to 40/3 by changing the powder particle diameter from 8 to 0.6 ?mm. The size and shape of the powder particles do not give a significant change in both the ball motion pattern and simulation results when BPDR is over 20/3. It can be assumed that the kinetic energy of the ball has nothing to do with the size and shape of the powder particle. The simulation time and data size increase exponentially as BPDR increases. The effect of change of the powder particle shape on the calculated data size is not significant, but the more complicated its shape, the longer the simulation time, which is linearly related to the number of spheres composing a particle.     

基于EDEM的掘进机后支撑腿振动造型模拟研究

为了研究掘进机后支撑腿的消失模铸造成型工艺,运用EDEM软件模拟EPC成型工艺中的振动造型过程,获取振动自由度对振动造型中干砂充填效果的影响规律．模拟结果表明：3自由度（DOF）振动的充填效果最好,2DOF自由度次之,1DOF最差;2DOF振动中又以YZ向最好,XY向最差;1DOF振动中又以Y向振动效果最好,X向次之,Z向最差．采用三维离散元法对振动造型过程进行模拟仿真研究,可快速优化干砂充填的过程,缩短产品开发周期,降低研发成本．     

果园运输车减振降损性能

针对果实在丘陵果园内运输损伤严重这一情况,需对其损伤原因进行分析并提出一种能够有效降低损伤的解决方案;通过对果实运输过程进行分析可得:路面不平激励下运输车果箱振动是造成果实损伤的主要原因;以苹果为研究对象,建立ADAMS与EDEM的联合仿真模型,对运输车的运输过程进行仿真,测量苹果碰撞受力判断其是否损伤;通过优化运输车减振结构,提升其减振性能,减小苹果在丘陵果园内运输损伤率。仿真结果表明:优化后较优化前苹果损伤率降低近5%,该方案能有效提高运输车减振降损性能,对降低果园内果品运输损伤率具有重要的现实意义。     

六棱柱滚筒冷渣机传热效率影响研究

冷渣机是CFB（circulating fluidized bed）锅炉的重要辅机,其传热效率对CFB锅炉的连续稳定运行发挥着重要作用,为了进一步分析颗粒传热效率的关系。以一种多管式六棱柱滚筒冷渣机为研究载体,冷渣管内高温灰渣颗粒为研究对象,基于离散元方法及其数值模型,运用商用软件EDEM（extended discrete element method）来模拟分析高温灰渣颗粒在冷渣管内的传热过程。将颗粒温度T规范化处理为量纲温度T?,以平均温度、温度概率密度函数T-PDF和颗粒运动规律为指标定量分析滚筒转速和颗粒直径对灰渣颗粒传热过程的影响。其中,六棱柱冷渣管边长L=200 mm,长500 mm,壁厚10 mm,管初始温度360 K,颗粒初始温度1200 K。结果表明：颗粒的传热效率随着转速的增加而增加,n=10 r/min相对于n=4 r/min的散热效率增加了61.1%;颗粒的传热效率随着粒径的增大而减小,d=5 mm相对于d=3 mm散热效率的下降了30.7%。转速是通过翻转次数来影响传热效率,粒径是影响接触点碰撞次数来影响传热效率。     

新拌混凝土骨料分布均匀性表征方法及其应用

定义了表征骨料分布均匀性的指标——均匀度,借助离散元方法和EDEM软件建立了基于像素的均匀度数字化算法,并基于多个算例验证了该指标的正确性和合理性。研究结果表明:均匀度指标具有明确的物理意义,其取值范围为0～1,且骨料分布均匀性随该指标的增加而增加;基于均匀度的数字化算法与已有方法相比,计算结果规律性高度吻合,但前者更符合常规思维方式,且能够定量和准确反映搅拌过程中骨料分布均匀性的变化;由于基于均匀度的数字化算法考虑了搅拌成型过程中骨料间的相互作用,均匀度亦可表征轻骨料上浮导致的骨料分布均匀性下降等现象。最后对新拌混凝土成型过程中的若干问题进行分析论证并提出了具有工程参考价值的建议。     

基于EDEM的带槽弹体排屑性能的数值模拟与分析

为了分析弹槽形状对弹体排屑性能的影响,通过离散元软件EDEM对无槽弹体、直槽弹体及螺旋槽弹体的排屑过程进行数值模拟。排屑能力由好到坏依次为直槽弹体、螺旋槽弹体及无槽弹体。另外,研究了带直槽个数与排屑性能的关系。结果表明:随着槽数的增加,相应的排屑性能逐渐变好。最后,试验验证了数值模拟的可行性和正确性。相关结果可为新型侵彻弹丸的设计提供参考。     

基于EDEM的洗麦机工作效率设计参数的正交分析

在小麦制粉工艺中,洗麦机已成为原麦加工中不可或缺的设备。以湿洗打擦型洗麦机为对象,在分析洗麦机内麦粒运动机理的基础上,运用EDEM软件对小麦颗粒在洗麦机中的运动进行模拟,通过正交试验法对绞龙转速、设计螺距和填充率等设计参变量进行对比,以获得颗粒的有效停留时间和平均接触力等净麦参量,为洗麦机设计参数的合理选择提供依据。     

基于破碎机关键经济指标优化腔型结构

为研究破碎机腔型结构参数对提高破碎机性能的影响规律,基于破碎机生产率和产品粒度质量经济指标为目标函数,建立破碎机双目标函数的数学优化模型,对破碎机腔型结构进行优化。依据C900破碎机结构参数,应用数值优化方法,研究动锥底角、平行区长度、进动角等关键参数对破碎机性能的影响规律,得到C900腔型结构参数的最优值。采用断层扫描仪（CT）和力学试验获取旋回破碎机粗碎后的铁矿石物料性能,利用离散元软件（EDEM）对破碎机的动态特性进行了仿真,仿真结果与数值分析结果基本吻合。结果表明：动锥底角在一定范围内,随着角度增加,生产率增加,而产品合格率下降;平行区长度在一定范围内,随着长度增加,与产品合格率增加,而生产率下降;进动角在在一定范围内,随着角度减小,与生产率和产品粒度质量均下降。     

基于蚁群算法的振动筛参数优化设计

目的 为研究振动筛的筛分参数对振动筛筛分效率的影响以及筛分颗粒在筛分过程中的运动规律,对振动筛进行参数优化设计。方法 首先建立振动筛的三维模型,使用离散元分析软件EDEM对振动筛的筛分过程进行模拟仿真并使用正交试验法设计了多组振动筛筛分试验,通过离散单元法分析了振动筛的振幅、振动频率和振动方向角三个运动学参数对筛分效率的影响。对正交试验结果进行多元非线性拟合,在拟合函数的基础上使用蚁群算法寻找最佳筛分效率对应的振动参数值。结果 振动频率增大会导致颗粒在筛箱中跳动次数过大,颗粒一直处于跳起状态,颗粒通过筛孔的概率降低,使筛分效率下降。振频对筛分效率的影响与振幅相似,随着振频的增大,筛面抖动加剧,对颗粒的作用力增大,颗粒在空中的时间增加,导致颗粒进入筛孔的机率减小,筛分效率下降。振动方向角增大时,筛分效率呈先增后减趋势,方向角过小时,颗粒朝几乎平行于筛网的方向弹出,与筛网总接触时间减小,透过筛孔的砂粒减小,方向角过大时,颗粒垂直于筛面弹出,筛分速度变慢,颗粒容易在筛面上堆积,可透过筛孔的颗粒在筛分过程中与筛面接触的机会减小,最终透过筛孔的颗粒减少,筛分效率下降。结论 当振幅为2 mm,振频...