颗粒堆底面压力凹陷的离散元模拟分析

摘要

颗粒堆底面中心出现正压力凹陷现象,与颗粒堆的形成方式具有相关性.本文通过离散元PFC2D颗粒流方法对颗粒堆的形成过程进行模拟:包括颗粒的生成,通过漏斗口自由下落,以及在底面堆积形成颗粒圆锥状颗粒堆.得到形成的颗粒堆体底部压力分布与室内物理模型试验结果较吻合,呈现中心部位压力凹陷的分布形态.基于堆体内部主力链分布形态和粒间接触力的法向角度各向异性特征分析,结合Edwards拱图模型,解释了颗粒堆体底部中心压力凹陷的原因来自颗粒集合体内部力的斜向传递特征,是颗粒堆体中土拱效应的体现.