姜胜强
,
谭援强
,
邹霞
机械工程材料
通过建立氧化铋陶瓷粉体干压成型过程的离散元模型，研究了压力、加压速度、摩擦因数等工艺参数对成型后坯体孔隙率的影响，并与干压成型试验结果进行了对比。结果表明：压力、加压速度、摩擦因数等对坯体的压实性都具有明显影响；压力越大，加压速度越小，颗粒与颗粒之间及颗粒与模具壁之间的摩擦因数越小，则成型后坯体的孔隙率越小，压实性也越好；另外，在干压成型试验中，靠近上冲头处的颗粒粒径较小且均匀，而靠近下冲头处的颗粒粒径较大；这与模拟中坯体孔隙率随高度方向的变化趋势较为吻合。
关键词:
陶瓷粉体
,
干压成型
,
孔隙率
,
离散元
姜胜强
,
谭援强
,
张高峰
,
彭锐涛
机械工程材料
采用离散元法建立并校准了碳化硅陶瓷的离散元模型,建立了脆性材料的热力学模型,模拟了不同温度下的单轴压缩试验及三点弯曲试验,分析了碳化硅陶瓷在不同温度下的应力-应变曲线、力学性能参数以及单轴压缩的破坏形态.结果表明:当温度低于500 ℃时,温度场对材料的力学响应及力学性能参数基本没有影响;但随着温度的逐渐升高,材料的弹性模量逐渐降低,泊松比逐渐增大,抗压强度和抗弯强度也随之降低,材料的破坏形态由脆性断裂逐渐向塑性变形转变,且在失效过程中伴随有软化现象.
关键词:
碳化硅
,
高温力学性能
,
预测
,
离散元
刘强
,
卢子兴
,
杨振宇
,
胡子君
,
李俊宁
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.01.005
基于氧化硅气凝胶粉体材料内部的微结构特征,建立了能反映其特征结构的多尺度力学模型,利用分子动力学方法模拟了氧化硅气凝胶的纳米多孔结构和拉伸性能,进一步利用离散元方法模拟了粉体材料的模压成形和多轴压缩应力-应变曲线.分子动力学模拟表明,气凝胶密度越低,其分形维数越小.此外,离散元模拟表明,氧化硅气凝胶粉体材料的弹性模量比对应的氧化硅气凝胶弹性模量低,压缩强度比对应气凝胶的拉伸强度高;随着围压的增加,氧化硅气凝胶粉体材料的压缩强度增加.
关键词:
氧化硅气凝胶
,
粉体材料
,
多尺度
,
分子动力学
,
离散元
南文光
,
王跃社
,
汤慧萍
工程热物理学报
本文采用离散元气固耦合数值模拟方法(DEM-CFD)对不同长径比的杆状颗粒在气相中的流化过程进行了数值模拟研究.本文在宏观上分析了杆状颗粒的流动结构和床体的压降特性,并从微观上探究了杆状颗粒取向角的变化规律.结果表明,在气泡边沿处,杆状颗粒的主轴和气泡轮廓趋向一致.同时,长径比越大,床体发生流化所需的最大压降就越小,但也越加难以流化.另外,随着气流速度的增加,不同长径比下颗粒平均取向角间的差异逐渐减小.
关键词:
杆状颗粒
,
离散元
,
计算流体力学
,
流化
姜胜强
,
谭援强
,
聂时君
,
彭锐涛
,
杨冬民
,
李国荣
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01286
采用簇单元(Cluster)方法,建立了碳化硅陶瓷材料预应力加工的离散元模型;通过离散元模拟和划痕实验,研究了预应力条件对碳化硅陶瓷材料切削时裂纹的扩展规律的影响,观察了陶瓷材料加工表面/亚表面的裂纹损伤情况.离散元模拟与实验结果均表明:当预应力人小在一定范围内,随着预应力的逐渐增大,径向裂纹的数目逐渐减少,横向裂纹有替代径向裂纹的趋势,并导致材料以较小的碎片的形式被去除;采用预应力加工能有效降低加工损伤,提高加工表面质量,并且进一步证明应用离散元法模拟硬脆材料的加工是可行的.
关键词:
碳化硅
,
预应力加工
,
裂纹
,
离散元
,
划痕实验
王海强
,
张成良
,
庞鑫
黄金
doi:10.11792/hj20160307
兰营徐采场深凹露天高陡边坡现已形成，随着开采深度的不断增加，其设计终高将达500 m，属超高边坡。鉴于多条较大软弱结构面赋存于矿区边坡内，且边坡易在采场穿孔、爆破、运输等作业过程中造成破坏失稳的状况，结合区域工程地质条件、岩体结构特征及破坏机理，将极限平衡分析法和离散元数值模拟相结合，通过2种方法的相互补充、相互验证，对该区特殊段边坡稳定性状况给出了合理评价，为边坡危害预防及稳定性研究提供了依据。
关键词:
露天采场
,
高陡边坡
,
稳定性分析
,
极限平衡法
,
离散元
宁晓斌
,
孙新明
,
佘翊妮
,
姬建刚
,
刘洋
有色金属工程
doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2016.04.016
为了研究具有自主知识产权的大型立式螺旋搅拌磨机结构强度与动力匹配,在立式螺旋搅拌磨机试验台进行了试验研究,建立立式搅拌试验磨机的离散元(DEM)-计算流体动力学(CFD)多学科耦合模型,进行搅拌器动态分析,搅拌器阻力矩仿真与试验吻合,搅拌磨DEM-CFD多学科耦合建模及仿真方法,对搅拌磨动力学分析是有效的.为评价320 t立式螺旋搅拌磨机的结构强度与动力性能,建立了320 t级立式螺旋搅拌磨机离散元模型和有限元模型,分析了搅拌器启动和运行的阻力矩,分析了启动速度和钢球尺寸对搅拌器阻力矩的影响,可为搅拌磨动力匹配提供设计依据,分析了搅拌器启动与运行过程中的结构强度,结果表明搅拌器结构强度可靠,现场测试结果验证了数值模拟结果.
关键词:
搅拌磨
,
搅拌器
,
离散元
,
阻力矩
,
强度
刘煜
,
李益民
,
夏卿坤
,
何浩
,
胡幼华
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.04.015
建立了粉末注射成形离散元颗粒模型,将粉末离散相不再简化为连续相,而是处理为符合牛顿定律、具有相互作用的颗粒模型,用平行黏结模型近似模拟黏性液桥.将蜡基黏结剂与17-4ph不锈钢粉末经过混料和注射成型得到标准拉伸样和弯曲样注射坯,并进行了单轴拉伸和三点弯曲实验.将实验结果与离散元模拟结果对比分析,发现裂纹形态、位置和力位移曲线具有一致性,验证了离散元颗粒模型的可靠性,校核了离散元颗粒模型的微观参数.
关键词:
粉末注射成形
,
离散元
,
颗粒模型
