颗粒的堵塞行为对单向压制过程的影响

摘要

为了研究粉末冶金压制成形过程中粉体的堵塞状态并探索堵塞对粉体致密态的影响,利用离散元方法模拟了由多分散颗粒组成的体系在单向压制过程中的堵塞现象;分析了系统压力参数随密度参数的变化规律以及颗粒间偶关联函数的第一个峰值随体积分数的变化形式,并统计得出了临近堵塞状态下颗粒间量纲为一的接触力和颗粒运动方向的概率分布规律。结果表明:系统压力参数随密度参数的变化基本符合黄培云双对数压制方程;在临近堵塞状态下,偶关联函数的第一个峰值随着体积分数的增大迅速增大到一个稳定值,轴向运动颗粒减少而横向运动颗粒增加,且颗粒之间量纲为一的接触力达到一个相对稳定的分布状态;单向压制过程颗粒主要承受法向载荷,而切向载荷相对较小;颗粒的运动状况决定了系统的堵塞状态及其相对稳定的接触力分布,影响了系统致密化过程的密度分布。