基于多尺度的细长金属管药剂夯实模型的研究

摘要

目前国内外对细长金属管药剂装填的研究还很少,而且常规的装药技术无法满足细长金属管药剂装填的工艺要求,因此目前的针对细长金属管的药剂装填采用的是基于夯实工艺的装药技术。由于没有相关的模型分析,目前针对细长金属管药剂装填的工艺参数的确定是通过大量的试验和人工手动装药经验来得到,没有从药剂颗粒本身的运动特性进行分析,也没有建立起夯实过程对药剂颗粒的具体客观认识,无法高效的对夯实工艺参数进行优化。因此,本文将对药剂颗粒体系在夯实过程中的运动特性和特征分布进行分析,建立起夯实过程颗粒体系的多尺度演化模型,得到一定夯实作用下药剂颗粒的演化结果,为后续夯实工艺的优化打下基础。
　　针对细长金属管自由落体的装药夯实工艺特点,从颗粒物理力学、粉体力学出发,分析细长金属管内装药夯实过程药剂颗粒的物理学运动特性;针对细长金属管内药剂夯实过程颗粒体系的状态变化特点,研究药剂颗粒体系的特征分布,并确定颗粒体系的尺度划分依据从而对细观尺度进行划分;针对划分好的细观颗粒尺度层,研究药剂颗粒的多尺度模型建立思路,并实现夯实过程药剂颗粒体系的多尺度演化模型的建立,主要分为细观尺度的演化模型建立和细观-宏观尺度联接两个部分;通过设计相应的自动装药试验,将试验结果与模型演化结果进行比较,实现对多尺度演化模型的验证。
　　综上,本文针对细长金属管药剂夯实过程颗粒的运动特点及特征分布进行了详细的分析研究,构建了对于夯实过程颗粒运动的深刻认识,并建立了夯实过程颗粒体系的多尺度演化计算模型,对今后的装药夯实工艺优化有一定指导意义,具有重要的工程应用价值。