基于EDEM的膨化饲料离散元参数标定及其破碎机制研究

针对膨化饲料破碎机制尚不明确,难以通过优化加工机械的关键结构、运行参数来降低膨化饲料破碎率的实际问题。本试验以膨化饲料为研究对象,应用EDEM软件建立了膨化饲料离散元模型,结合离散元黏结参数(单位面积法向刚度、单位面积剪切刚度、临界法向刚度、临界剪切刚度)测试与标定试验,确定了膨化饲料离散元黏结参数的临界法向刚度、临界剪切刚度的取值分别为10.86、2.31 Mpa,单位面积法向刚度、单位面积剪切刚度的量级范围分别为[1010,1011]、[109,1010];二次正交旋转组合试验表明,当单位面积法向刚度、单位面积剪切刚度的取值分别为1.52×1010、4.16×109 N/m3时,仿真模型的挤压、剪切破碎力与实际破碎力之间的误差均在5%以内,标定结果合理;膨化饲料破碎过程分析结果表明,饲料样本承受剪切力的能力较差,承受挤压力的能力较强,但受剪切时不会产生粉末。本研究可为设计膨化饲料加工机械及运行参数的设定、降低膨化饲料破碎率提供理论参考。

南海西部海域难钻地层特征及破碎机制研究

近年来,南海西部海域部分油田的下第三系地层机械钻速较慢,严重影响了勘探开发进度,为了降低钻井成本,增加钻井时效,必须掌握该海域难钻地层的特征及破碎机制。首先开展了岩屑矿物组分测定,结合录井资料,掌握了南海西部海域难钻地层的岩性特征。在对难钻地层的破坏强度、硬度、塑性系数、可钻性、研磨性等相关参数室内试验的基础上,建立了该地层岩石力学参数的预测模型,并基于30口测井的资料建立了难钻地层抗钻特性剖面和南海西部海域三维可钻性剖面,揭示了区域难钻地层的分布情况及抗钻特性;为解决难钻地层的工艺技术难题,还进行了难钻地层PDC钻头的破岩机制试验研究,研究了PDC钻头牙齿齿形、钻压和转速对破岩效率的影响。研究发现:北部湾盆地建议提高钻头的攻击性,并采用高转速的动力钻具复合钻进方式;珠江口盆地应提高钻头复合片的耐磨性,采用较高钻压和合理顶驱转速,为更好地控制钻井成本和提高钻井综合经济效益提供技术指导。

土壤原始颗粒对不同破碎机制下团聚体稳定性的影响

土壤团聚体是土壤结构的基本单元,其稳定性是描述土壤抵抗外力破坏作用的重要指标。目前常用的团聚体测定方法很少考虑到土壤原始颗粒对其不同破碎机制下稳定性的影响。以两种不同质地团聚体特征差异明显的壤质砂土和砂质黏壤土为研究对象,对土壤全样进行快速湿润(FW)、预湿润后震荡(WS)以及慢速湿润(SW)三种处理方式预处理以研究团聚体不同破碎机制,同时考虑将各粒级团聚体中的土壤原始颗粒剥离出来,消除土壤原始颗粒对各粒级团聚体含量结果的影响,研究土壤原始颗粒对不同破碎机制下团聚体稳定性的影响。结果表明:两种土壤在不同处理方式下,各粒级土壤含量存在较大差异,砂质黏壤土在三种处理模式下平均质量直径(MWD)均显著大于壤质砂土,两种土壤MWD均呈现MWDfw<MWDws<MWDsw的大小顺序,两种土壤团聚体破坏均是团聚体快速湿润时孔隙内部封闭的空气压力作用为主,其次是机械扰动作用,黏粒膨胀作用影响最小。土壤原始颗粒对各粒级团聚体的影响程度受到土壤类型和破碎机制影响,土壤原始颗粒对壤质砂土影响较大,对砂质黏壤土的影响相对较小。分散前的团聚体(>0.05 mm)占总土壤的百分比(AR)值难以正确反映土壤团聚体稳定性,消除土壤原始颗粒影响后,AR能够较好体现土壤团聚体稳定性。消除土壤原始颗粒影响前后的AR比值表明土壤原始颗粒对壤质砂土的影响远远大于对砂质黏壤土的影响。

糜棱岩形成过程的空洞损伤-局部低围压破碎机制

提出一个糜棱岩形成过程中变形和破碎的新机制 :空洞损伤 -局部低围压破碎机制。认为原岩在糜棱化过程中经历了两个主要阶段 ,即由流动构造运动引起韧性的空洞损伤阶段和空洞损伤所形成的多孔介质受局部低围压效应影响发生的破碎阶段。使用有限元方法结合莫尔 -库仑破碎准则对这种多孔介质进行了破碎过程的数字模拟计算 。

基于CFD技术的超音速喷嘴两相流破碎机制研究

采用CFD(computational fluid dynamics,计算流体力学)软件系统研究超音速气雾化喷嘴两相流的雾化过程。利用VOF(volume of fluid,流体体积)函数两相流模型模拟验证金属液不同质量流率下的2种初级破碎模式,并研究雾化压力和液体表面张力对金属液初级破碎过程的影响。模拟结果表明:金属液质量流率较小(0.053 kg/s)时,初级破碎模式为液膜破碎,金属液质量流率较大(0.265 kg/s)时,初级破碎模式为"微型喷泉"破碎;随雾化压力从0.5 MPa增加到1.5 MPa,初级破碎程度加剧,但雾化压力过高反而会削弱雾化效果;将金属液表面张力由1.2 N/m降至0.4 N/m,初级破碎时能够获得尺寸更细小的液滴,通过随后的二次破碎形成更加均匀细小的液滴,从而获得高质量的沉积锭。

冻融循环作用对黑土团聚体破碎机制的影响

为探究冻融循环作用对黑土团聚体抵抗不同破坏作用能力的影响,以黑龙江省典型黑土耕作层土壤为研究对象,通过LB法的3种不同破碎处理,分析冻融循环次数、初始含水量对不同初始粒级土壤团聚体稳定性的作用机制。结果表明:冻融循环作用对1~2,2~3,3~5 mm不同粒级团聚体稳定性有显著影响(P<0.05),其稳定性均呈现为湿润振荡(WS)>慢速湿润(SW)>快速湿润(FW),快速湿润(FW)处理对黑土团聚体稳定性的破坏作用最大,而慢速湿润(SW)和湿润振荡(WS)破坏作用较小。同时,初始含水量和冻融循环次数对3种不同粒级团聚体的快速湿润平均重量直径(MWD FW)、慢速湿润平均重量直径(MWD SW)、湿润振荡平均重量直径(MWD WS)均具有极显著影响(P<0.01)。随着冻融循环交替次数的增加,>0.2 mm的大团聚体破碎而小团聚体(<0.2 mm)含量增加。初始含水量对于2~3,3~5 mm粒级团聚体具有破坏作用,而对1~2 mm粒级团聚体有助于改良团聚体结构,增大团聚体稳定性。

多向锻造对M50钢一次碳化物破碎机制的影响

在1000℃和1100℃对M50钢进行了累积应变分别为1.2和5.4的多向锻造(MDF)试验,分析了温度和累积应变量对M50钢碳化物破碎的影响。结果表明,原始M50钢中粗大的棒状一次M2C型碳化物经多向锻造后破碎明显,颗粒状M23C6型碳化物在1100℃下明显溶解,低温多向锻造使碳化物呈现更细小的尺寸和更分散的形态。锻件不同位置由于变形程度的不同,碳化物的破碎程度也不同,变形量大的位置碳化物破碎更明显。低温和高应变量强化了应力集中水平,使一次碳化物的破碎程度增加。应力集中是碳化物破碎和分散的主导驱动力。

NM500耐磨钢拉伸过程中TiN的破碎机制

采用SEM、EDS、TEM和EBSD技术结合热力学理论计算研究了NM500耐磨钢中微米级TiN的析出规律、破碎机制,以及基体对破碎机制的影响。结果表明,NM500钢拉伸断裂机制为混合模式,断口面微米级TiN存在2种破碎形貌:TiN处于断口表面,自身处于撕裂脊上;TiN处于深韧窝底部。钢中Ti元素在高温液态析出,形成大量微米级TiN颗粒,在受拉应力作用时出现3种破碎机制:TiN内单条裂纹萌生并扩展至基体,TiN内单条裂纹萌生但在基体处止裂,TiN内萌生多条裂纹并在基体处止裂。NM500耐磨钢中存在高应变区与微米级TiN,且原奥氏体晶粒粗大,TiN上产生裂纹后,基体止裂能力较差,从而使裂纹极易在基体上延伸。当存在多个TiN团簇时,裂纹连成一片形成薄弱带,从而使钢的塑性变差。

卵石破碎原状机制砂石粉含量限值试验研究

采用石粉（粒径小于75μm的颗粒）含量为3％-13％的卵石破碎原状机制砂配制强度等级C30，C40和C50混凝土，分析了石粉含量对混凝土拌合物工作性能及混凝土抗压强度、抗拉强度和弹性模量的影响规律。研究结果表明，对卵石冲洗后加以破碎的原状机制砂，其石粉含量可超出现行建筑用砂规范的限值，控制在13％以内时可满足混凝土拌合物的工作性能和现行规范对混凝土基本力学性能的要求。该研究对机制砂生产工艺的革新和生产效率的提高具有重要价值。

强冲击荷载下岩石材料断裂及破碎机制研究

随着矿山开采深度的不断加深,矿山围岩遭受频繁冲击载荷作用。这种冲击载荷作用有时是微弱的,有时是强烈的,如矿山生产频繁爆破作业,围岩承受动载荷的形式是多次的甚至是循环的,使得控制围岩稳定性问题变得更加复杂。因此研究围岩在反复冲击载荷情况下的力学响应及稳定性具有重要的现实意义。发现裂纹在压剪应力作用下产生翼裂纹,翼裂纹将沿主应力方向,随压剪裂纹进一步增加,次生裂纹将在裂纹端部或盐桥中间起裂。通过建立损伤度和冲击次数(或相对冲击次数)的公式来拟合岩石损伤与冲击次数的关系,研究轴压、围压对各阶段损伤的影响,得了很好的结果。基于此,文章对强冲击荷载下岩石材料断裂及破碎机制进行研究,以供参考。

海洋内波破碎及其能量耗散的研究进展

海洋内波是海洋中普遍存在的波动形式。它的不稳定和破碎会对海洋能量的再分配产生本质的影响,直接将能量从大尺度向小尺度过程传递,产生湍流混合。内波破碎产生的湍流混合又会显著地影响海洋环境。该文就近十五年来对内波的破碎机制以及内波破碎导致的能量耗散研究作一简要综述。

高架桥混凝土多室箱梁水压爆破破碎机理数值模拟

高架桥钢筋混凝土箱梁属于薄壁空腔结构,钢筋含量高,难以进行钻孔爆破破碎。以武汉沌阳高架桥爆破拆除工程为背景,提出了采用水压爆破破碎多室钢筋混凝土箱梁的方案,并采用动力有限元数值模拟方法模拟了全封闭多室箱梁结构的水压爆破破坏过程,研究了炸药在水中爆炸后诱发的冲击波和爆生气体对下箱梁结构的双重作用过程;在对数值模拟与实际爆破效果分析基础上,探讨了箱梁水压爆破方案的药包布置方式、爆破参数和起爆顺序等。

冲击作用下岩石破碎比功理论分析及模糊预测模型

从岩石破碎机制分析出发,通过建立岩石破碎比功模态,确定破岩机具结构尺寸、岩石力学特性和破岩工艺三类对岩石破碎比功有影响的参数。引入模糊逻辑法,将上述参数作为模糊逻辑分析的输入变量,岩石破碎比功作为模糊逻辑分析的输出变量,建立用于预测岩石破碎比功的预测模型。将该模糊预测模型应用于某工程实例,通过对比模型所得结果与工程实践中的真实岩石破碎比功,该模型所得结果与工程实践中的真实值比较接近,预测模型设计合理,模糊推理规则能够表达工程实践,在给定输入变量的情况下,该模型可有效预测岩石破碎比功这一重要特征参数。

内部爆炸加载条件下钢管变形与破碎研究

用高速摄影研究了钢管膨胀历程 ,并对破碎机制进行了分析 .结果表明 :材料动态塑性是决定破片最终速度的主要因素 ;圆管膨胀时外表面形成以剪切为主的裂纹 ,并向内扩展 ,接近内表面的绝热剪切带伴随着圆管的膨胀而扩展 ,并未出现失稳现象 ,但在正应力的作用下成为优先的断裂通道、决定破片的尺寸和形态 ;中碳Si-Mn贝氏体钢与 5 0SiMnVB钢的破碎性能相近 ,但贝氏体钢动态塑性很更好 ,破碎前的膨胀量较大、更有利于提高破片初速 。

液体射流及其破碎特性研究进展

液体的射流破碎及雾化是一个复杂的非线性动力学演变过程。随着相关研究成果在生活上、工程上的实际应用,研究学者结合实验测量、数值模拟仿真等手段,对其进行了大量的探索。结合国内外研究现状,介绍了射流破碎的3种方式,即自由射流、气流中的射流雾化及射流撞击雾化。总结了破碎雾化的发生机制,并概括了在各种环境下,喷嘴结构、气流条件以及撞击情况等众多因素对其破碎模式、液滴分布、液滴尺寸等方面的影响。对于现阶段的相关研究进行了总结与展望,可为射流破碎相关研究提供思路。

激光破岩技术研究进展

为探明激光破岩机制及其应用价值,对目前国内外有关激光破岩技术的研究成果进行归纳总结。首先,介绍激光和激光辅助破岩技术,初步认识激光破岩机制;其次,从试验、理论和仿真这3个方面入手,总结激光破岩技术的研究方法,其中试验最能直观反映激光与岩石作用过程,观察破岩效果,但其难以实时监测和获取激光照射岩石过程中温度场和应力场等变化规律,而数值仿真方法则能获得试验难以或不可能测量的详细特征信息,从而为深入研究激光破岩机制提供有效指导;随后,基于前述研究方法,以激光钻孔为例,从激光参数、岩石性质和工作环境与方式3方面出发,全面系统地分析激光破岩的重要影响因素;最后,讨论激光破岩在隧道掘进领域的研究现状以及未来的发展方向。研究结果表明,激光破岩技术可以较好地应用于隧道掘进领域,极大提高隧道掘进效率,但目前有关激光辅助隧道掘进的研究尚处于实验室研究阶段,缺乏系统的研究设备和评判指标,后续应着重考虑完善激光辅助掘进设备破岩研究体系,系统、全面地进行激光辅助挖掘设备破岩研究。

斜波转捩研究综述

斜波转捩是一类由一对频率、波角相同但方向相反的斜波引起的转捩过程,广泛存在于平板、零攻角圆锥、二维曲板等边界层流动以及压缩拐角流动、自由剪切流动中。斜波转捩不仅是超声速乃至高超声速流动中主要的自然转捩路径之一,还代表一种重要的亚临界转捩或旁路转捩路径,在管流、槽道流乃至高超声速大钝度熵层/边界层流动转捩中扮演着重要角色。开展斜波转捩研究对深化转捩机制认识,改善转捩预测水平,提升转捩控制能力,进而优化飞行器设计具有重要意义。为此,回顾了斜波转捩研究30余年来的发展历程和重要进展,介绍了斜波转捩发生机制、与其他转捩路径的关系以及相关控制手段,并展望了有待进一步研究的问题。

机制砂用于高海拔低温隧道喷射混凝土及二衬混凝土耐久性研究

由于花岗岩破碎碎石机制砂对配制混凝土耐久性能产生影响,为此提出花岗岩破碎碎石机制砂用于高海拔低温隧道喷射混凝土及二衬混凝土耐久性研究。通过对隧道喷射混凝土抗碳化性能研究得出,花岗岩破碎碎石机制砂配制的混凝土水胶比越低,其抗碳化性能越好;通过对隧道二衬混凝土抗压强度性能研究得出,其抗压强度性能与在一定范围内的砂率成正比关系。

热孔弹塑性完全耦合作用下的井底岩石应力分布

井底待破碎岩石所处的应力状态作为影响其破碎的关键因素而直接影响着钻井效率,建立综合考虑上覆岩层压力、水平地应力、液柱压力以及孔隙压力和地层温差完全耦合作用下井底岩石的三维物理模型,借助有限元软件进行求解,研究在不同液柱压力、不同井深、不同温差以及不同渗透系数作用下井底岩石应力分布的数值解。结果表明:液柱压力、井深以及温差越大,井底表面岩石最大主应力越大;渗透系数减小,井底表面最大主应力先增大后减小;在井眼轴向方向,在距离井底表面以下一定距离之后,液柱压力和井深越大,岩石最大主应力越小;温差对岩石最大主应力没有影响。

收获 贮藏 加工 利用

W000397 圆柱型和圆锥型粮仓中载荷的磨合效应[刊,英]/Horabik,J.…//International A-grophysics.-1998,12(2).-109～114[WBTA,1999,16(1),376]W000398 一种秸秆联合作业机的刻齿型破碎机制的几种设计和操作参数[刊.英]/ManjeetSingh…//AMA,Agricultural Mechanization inAsia,Africa and Latin America.-1998,29(3).-33～38[WBTA,1999,16(1),380]W000399 直接剪切试验中小麦的应力和变形[刊,英]/Molenda,M.…//International Agro-physics,-1998,12(2).-115～118[WBTA,1999,16(1),381]