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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李艳洁 徐泳
土壤是典型的松散介质,利用粘连的颗粒离散元模型模拟土壤聚团的行成及破裂一直是散体力学的热点之一。本研究详细描述了利用带粘连的颗粒离散元模型制备土壤聚团的方法,利用粘连颗粒离散元模型对土样单轴压缩试验进行数值模拟分析,将模拟结果与试验结果进行对比分析。结果表明:试验与模拟得到的压缩曲线走势吻合,均呈拟线性上升,达到峰值后光滑下降;试验和模拟得到的土壤压缩时的强度极限分别为21.5和24 kPa,模拟值高于试验值11.6%。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
石林榕 吴建民 赵武云 孙伟 张锋伟 孙步功
建立基于离散单元法的农田土壤单轴压缩可靠模型,并较准确模拟真实土壤力学性能,在有限元理论的基础上,借助Flunet-UDF能将模型网格信息写出的特点,利用EDEM软件自定义工厂生成不饱和土壤单轴压缩模型,并对其进行仿真试验。仿真试验结果表明:切向接触刚度和曲线的上升段与应变轴夹角、峰值、下降段与应变轴夹角均有关,上升段、下降段与应变轴夹角、峰值随切向接触刚度增大而增大;曲线的峰值在随临界切向应力减小而减小,下降段落点随临界切向应力减小而离原点越近;下降段与应变轴夹角随法向接触刚度增大而增大;下降段与应变轴夹角随临界法向应力减小而增大。当法向接触刚度为210 MN/m3、切向接触刚度为80 MN...
关键词：
单轴压缩 土壤 离散单元法 校核
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
薛忠 赵亮 王凤花 王槊 王刚 潘睿
为提高螺旋式排肥器对颗粒肥料的排肥稳定性与均匀性,采用离散元仿真软件EDEM对排肥器结构参数进行数值模拟并进行仿真试验,分析螺旋叶片直径、螺距和排肥轴转速对排肥器排肥性能的影响,获得排肥器工作参数与排肥量和排肥稳定性变异系数的回归数学模型。仿真试验结果表明:影响螺旋式排肥器排肥量的因素主次依次为排肥轴转速、螺距、螺旋叶片直径,排肥量最大为221.2 g/s,最小为54.76 g/s;影响排肥稳定性变异系数的因素主次依次为排肥轴转速、螺距、螺旋叶片直径,通过Design–Expert 8.0进行参数优化,确定排肥器最优参数组合,即螺旋叶片直径100 mm、螺距60 mm、排肥轴转速15 r/min,此时排肥稳定性变异系数达到最小值,为8.48%,排肥器排肥性能较为稳定均匀。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
吕振华 孙靖譞
针对工程中常见的厚度方向变密度的闭孔铝泡沫材料,该文通过动态和静态压缩实验与模拟分析,探讨了大尺度变密度铝泡沫部件变形与吸能特性分析的有限元模型构建方法。对变密度铝泡沫大试样的准静态压缩和冲击压缩实验研究表明:厚度方向变密度铝泡沫材料的压缩过程呈现从低密度层开始的逐层屈服变形伴随整体变形的特性,与密度均匀的铝泡沫材料的变形特性显著不同。该文建立了变密度铝泡沫大试样的分层变密度变尺度有限元模型和近似的密度和尺度均匀的有限元模型,计算结果对比分析表明:分层变密度变尺度有限元模型能够模拟实际材料的逐层屈服变形特
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
袁丽 徐春晖 杨薇
利用Munjiza的可离散有限元法(FE/DEM)二维Y2D程序,对混凝土梁中点和混凝土短柱受轴向冲击进行数值模拟;并考察程序的局限性。结果表明:混凝土梁的开裂位置与ANSYS软件预测的高应力区吻合,混凝土短柱裂纹的产生、发展、破裂和破碎各阶段的形态合理,Y2D程序能够预测连续固体向非连续体转变的全过程;程序存在无法施加集中力载荷以及位移载荷等局限性,不适于应用性计算,需要完善及改进。
关键词：
混凝土 破坏 有限元 离散元
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
王田田 支嘉才 杨具瑞 谢汭之 喻黎明 崔宁博
利用离散单元法与流体动力学耦合的方法研究了不同入口流速(0.6、1.2、1.7 m/s)和额定转速(2650、2800、3000 r/min)下单级离心泵内部流场变化、磨损部位、磨损量、输送能力。结果表明：离心泵叶轮叶片尾部易发生空化现象，入口流速对叶片空化现象、出水管道滞留区域产生的影响大于转速的；9种工况下离心泵最大磨损量出现在叶片尾部，转速从2650 r/min变化为3000 r/min时，磨损最严重的部位由叶片1、4尾部变为叶片1、2尾部，叶轮叶片为离心泵磨损最严重的部件，占离心泵总磨损量的38.10%～49.41%；离心泵内沙粒平均停留时间表明，流速对离心泵输送性能的影响大于转速的，入口流速0.6m/s、1.2m/s、1.7m/s下沙粒平均停留时间分别为0.144、0.068、0.052 s，说明随着流速的增加，离心泵输送性能增强。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
王田田 支嘉才 杨具瑞 谢汭之 喻黎明 崔宁博
利用离散单元法与流体动力学耦合的方法研究了不同入口流速(0.6、1.2、1.7 m/s)和额定转速(2650、2800、3000 r/min)下单级离心泵内部流场变化、磨损部位、磨损量、输送能力。结果表明：离心泵叶轮叶片尾部易发生空化现象，入口流速对叶片空化现象、出水管道滞留区域产生的影响大于转速的；9种工况下离心泵最大磨损量出现在叶片尾部，转速从2650 r/min变化为3000 r/min时，磨损最严重的部位由叶片1、4尾部变为叶片1、2尾部，叶轮叶片为离心泵磨损最严重的部件，占离心泵总磨损量的38.10%～49.41%；离心泵内沙粒平均停留时间表明，流速对离心泵输送性能的影响大于转速的，入口流速0.6m/s、1.2m/s、1.7m/s下沙粒平均停留时间分别为0.144、0.068、0.052 s，说明随着流速的增加，离心泵输送性能增强。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
闫莎莎 刘伟韬 张同军 孔德斌
文章设计了针对标准试件的微型重载单轴压缩试验机，开展了单轴压缩强度实验，获得了完整的应力-应变曲线。与现有岩体力学试验机相比：(1)在满足刚度和应力变形要求下，试验机采用一体式框架设计，具有微型化特点；(2)采用工业机械臂精准控制技术，伺服电机配合减速机和精密滚珠丝杠，实现了压力输出和进给的精准控制，具有重载和测试精度高特点；(3)省去了油压系统，精简了试验机结构，占地空间小，同样的实验空间可以放置多台设备。试验机的实验教学应用效果表明，该试验机操作性好，便携性强，满足学生动手操作需求，实验数据能够绘制出全应力-应变曲线，符合实验教学要求。今后将持续改进试验机结构，进一步扩大应用范围。
关键词：
单轴压缩 试验机 微型重载 实验教学
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
朱惠斌 钱诚 白丽珍 李慧 牟丹磊 李骏杰
为了减小免耕播种机防堵装置数值模拟的误差,结合物理试验与仿真试验进行玉米秸秆离散元参数的标定。基于Hertz-Mindlin with bonding接触模型建立了玉米秸秆离散元模型,以物理试验与仿真试验中临界载荷的相对误差为试验指标进行仿真单轴压缩试验;采用Plackett-Burman试验筛选出具有显著性影响的试验因素;采用Box-Behnken响应面法对玉米秸秆离散元模型进行优化。试验结果表明:接触半径和单位面积切向刚度对试验指标影响极显著(P<0.01),单位面积法向刚度对试验指标影响显著(0.01
[期刊] 华北农学报
[作者]
卢炜丽 李跃进 韩凤兰 刘辰光 孙红英 王云霞
通过采自内蒙古土默川平原的黄河灌溉水和深层地下水,对土壤盐渍化的室内灌溉模拟试验研究,结果表明:土默川平原的黄河灌溉水可以进行灌溉,虽然它会引起土壤的碱化,但没有达到碱土的标准;深层地下水不可以进行灌溉,因为它既会引起土壤碱化,也会引起土壤盐化。
关键词：
灌溉水 土壤 盐渍化
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王岩 黄弘 黄丽达 李云涛
城市燃气管网大多埋于地下,存在很多难以探测的微小泄漏,是城市公共安全的隐患。该文面向城市地下燃气管网泄漏探测和评估的需求,针对土壤和大气中燃气扩散规律的不同,在OpenFOAM中对不同的控制方程分别进行求解,并通过地面的传质通量将土壤和大气中的扩散过程进行耦合。研究泄漏量对压强和浓度分布的影响、地面对流传质系数对浓度分布和地面传质通量的影响,计算泄漏燃气在城市街道峡谷中的分布情况。结果表明:地面传质通量分布对街道峡谷中的甲烷浓度分布影响很小,为埋地燃气管道泄漏的探测和评估提供了参考和依据。
关键词：
埋地管道 燃气 泄漏 扩散 数值模拟
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
贺一鸣 向伟 吴明亮 全伟 陈超鹏
为获取南方地区黏弹性壤土颗粒离散元接触模型的本征物理参数和接触力学参数,建立其用于离散元仿真的接触模型。以试验测定的堆积角为40.95°的壤土为研究对象,选取Hertz–Mindlin with JKR接触模型,通过实测试验获取壤土的本征物理参数值;借助GEMM数据库推荐的土壤接触力学参数初选范围,通过最陡爬坡试验得到接触力学参数值的最优值区间。利用Design–Expert软件对最优值区间的接触力学参数进行4因素3水平二次正交旋转组合试验,获取堆积角回归模型,以实测土壤堆积角40.95°为目标,对回归模型进行接触力学参数寻优,得到接触力学参数的最优组合为:JKR表面能13.05 J/m2,恢复系数0.5,动摩擦因数0.15,静摩擦因数1.06,该最优组合参数仿真堆积角均值为41.07°,与实测堆积角误差为0.3%。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
肖志红 李昌珠 刘汝宽 许方雷
蓖麻籽是一种重要的高含油、低含水工业油料，粉碎后进行单轴压榨时，随着压缩比增大或压榨速度的降低，饼粕的残油率总体呈降低趋势。压榨速率对蓖麻籽饼粕残油率影响较大，一定压缩比时，速率越大残油率越高；在相同压缩比下，多次压榨相对单次压榨可以达到更低的残油率。通过压榨曲线拟合，建立了压缩比与残油率的数学模型，确定了模型参数并进行误差分析。结果表明，模型模拟值与实测值在一定程度上是吻合的，平均误差约为１％。
关键词：
蓖麻籽 榨油机 摩察系数 蓖麻油
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
肖子卿 田海清 张涛 王迪 盛越 李大鹏 刘飞 周建成
为提高玉米秸秆饲料除尘过程中离散元数值模拟参数的准确度，采用物理试验与数值模拟相结合的方法对玉米秸秆饲料的筛出物进行离散元数值模拟参数标定。将物理试验测定筛出物中秸秆与尘土的接触参数作为数值模拟参数选择依据，利用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验确定对数值模拟休止角影响最显著的因素。以物理试验得到的休止角（41.668°）与标准筛除尘率（13.24%）为目标值，对显著性参数进行寻优；应用最优参数组合进行休止角与标准筛除尘率数值模拟，验证标定参数组合数值模拟精确性。结果表明：对数值模拟休止角影响显著的因素为，尘土接触模型JKR表面能、尘土-尘土恢复系数和尘土-尘土滚动摩擦因数；最优参数组合为，尘土接触模型JKR表面能9.052J/m2、尘土-尘土恢复系数0.52、尘土-尘土滚动摩擦因数0.182。数值模拟休止角与物理试验休止角相对误差为1.26%，标准筛数值模拟除尘率与物理试验除尘率相对误差为7.93%。
[期刊] 资源科学
[作者]
吕厚荃 于贵瑞
在田间试验的基础上 ,将较为常用的Penman和Priestley Taylor参考蒸散模式的修正模型、实际蒸散模式中常用的密集植被状况下的Penman Menteith模式和稀疏植被状况下的Shuttleworth Wallace模式计算的玉米蒸散结果进行比较 ,并利用不同气候年型的土壤水分观测资料对土壤水分变化进行模拟 ,发现干燥年型几种蒸散模型的模拟效果均好于湿润年型 ,尤其是动力模型。在湿润年份Penman修正模型的模拟效果好于Priestley Taylor修正模型 ;在干燥年份玉米旺盛生长季Shuttleworth Wallace模式的拟合效果好于Penman Menteith模式...
关键词：
实际蒸散 土壤水分 蒸散模式 气候年型
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