颗粒形状对振动筛分数值模拟影响规律的研究

摘要

筛分是应用最广的物料分类方法之一，广泛应用于农业、医药、食品、建筑、矿物等工业领域中，筛分性能的好坏直接影响实际生产过程。数值模拟仿真方法是筛分研究的重要手段，为深入细致的研究振动筛分理论与揭示复杂的筛分过程提供了高效的研究方法。近年来，颗粒形状对数值模拟结果的影响受到国内外学者的广泛关注，但至今仍然缺乏系统深入的颗粒形状对筛分模拟结果规律的影响研究。因此，本文基于三维离散单元法对形状逐渐变化的非球形颗粒的振动筛分过程进行了一系列数值模拟实验研究，深入系统的探究了颗粒形状对筛分数值模拟结果规律性的影响，其主要内容有：
　　1.在仔细研究非球形颗粒建模方法与粒径表征方法理论的基础上，建立形状逐渐变化与尖锐程度逐渐变化的非球形颗粒，分别作为数值模拟筛分试验中的入料颗粒。
　　2.利用基于离散单元法的EDEM软件，建立平动与摆动复合振动形式的三维振动筛分模型，对球形及形状逐渐变化的非球形入料颗粒的振动筛分过程进行模拟研究。对不同形状入料颗粒在相同筛分参数下的单位时间筛分效率曲线走势进行分析，并解析了产生筛分效果差异的原因，基于统计学方差理论，对实验结果进行分析，得到颗粒形状对筛分效率数值具有比较显著的影响。
　　3.为揭示颗粒形状对筛分振动参数与单位时间筛分效率关系模拟的影响，本文设计了不同筛分振动参数、不同形状入料颗粒的数值模拟实验。通过统计学数据处理方法，对比关系曲线走势，得出在数值模拟实验研究中，颗粒形状对筛分参数与筛分效果规律关系的影响并不显著。为进一步探索颗粒形状对筛分结果影响的修正问题打下基础。

目录

声明

第1章 引言

1.1 课题研究的背景及意义

1.2离散单元法（DEM）简介

1.3 数值模拟仿真颗粒的接触碰撞力学模型

1.4 颗粒形状对DEM数值模拟仿真影响的研究现状

1.5 课题的研究内容及方法

第2章 数值建模及方法应用

2.1颗粒物料的表征

2.2非球形颗粒的建模

2.3筛分效果的评定

2.4影响振动筛分性能的因素

2.5 EDEM筛分模型与实验模型条件

2.6 本章小结

第3章 颗粒形状逐渐变化对筛分性能模拟结果的影响研究

3.1形状逐渐变化的入料颗粒与单位时间筛分效率的关系

3.2颗粒形状对单位时间筛分效率数值的影响分析

3.3 本章小结

第4章 颗粒形状对筛分平动参数与筛分性能之间关系规律模拟的影响研究

4.1 颗粒形状逐渐变化对筛分平动参数与单位时间筛分效率之间关系规律模拟的影响研究

4.2 颗粒形状逐渐变化对筛分平动参数与单位时间筛分效率之间关系曲线规律的变异系数研究

4.3 本章小结

第5章 颗粒形状对筛分摆动参数与筛分性能之间关系规律模拟的影响研究

5.1 颗粒形状逐渐变化对筛分摆动参数与单位时间筛分效率之间关系规律模拟的影响研究

5.2 颗粒形状逐渐变化对筛分摆动参数与单位时间筛分效率之间关系曲线规律的变异系数研究

5.3 本章小结

第6章 总结和展望

6.1 研究总结

6.2 展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文和研究成果