颗粒形状

摘要： 颗粒形状是影响堆石料力学特性的重要因素,值得深入研究。以爆破堆石料为研究对象,采用离散元软件PFC3D根据真实颗粒形状建立不同球度的单颗粒模型。分别生成不破碎和可破碎试样并进行三轴剪切试验模拟,分析颗粒球度对堆石料力学特性的影响及细观机理。研究结果表明:颗粒球度通过影响试样内颗粒咬合和颗粒破碎,进而影响堆石料力学特性;颗粒强度高、围压低时,球度越小,颗粒间咬合程度越高,试样峰值摩擦角越大;当颗粒强度低、围压高时,球度越小,颗粒破碎越显著,试样峰值摩擦角越小;堆石料初始弹性模量随围压与颗粒球度的增大而增大,但与颗粒是否破碎关系不大。

摘要： 密实度是衡量粗粒土力学性能的重要指标之一。大量实验表明,颗粒形状对颗粒材料的密实度有显著的影响,但针对特定形状指标对密实度影响的研究较少。选取大石峡堆石坝料场的卵石料颗粒和块石料颗粒作为试验材料,通过三维扫描获取颗粒的真实形状,计算了颗粒的形状指标。基于颗粒的真实形状,构建模拟真实粗粒土颗粒的离散元团簇体模型。采用压缩边界法对颗粒集合体进行制样,并对所有试样孔隙比进行测定。BP神经网络与Olden方法相结合的参数敏感性分析显示:对密实度敏感性较强的形状指标依次为三维球度、凸度、三维圆度和二维圆度,颗粒的三维球度指标能够较好地反映粗粒土密实度随颗粒形状的变化规律。考虑粗粒土颗粒三维球度的正态分布特性,针对三维球度呈不同正态分布的试样进行数值模拟,结果表明:试样的孔隙比随颗粒三维球度分布范围的增大基本保持不变,其分布范围的变化对孔隙比的影响较小。

摘要： 海洋环境中沉积的钙质砂与常规陆源砂的物理力学性质差异显著。本文基于自主研发的多功能界面剪切设备,开展了一系列砂-钢界面剪切试验,着重分析了法向刚度、砂土类型对砂-钢界面单向剪切行为的影响,并进行了不同法向刚度下的钙质砂-钢界面循环剪切试验。试验结果表明,界面表观黏聚力c、摩擦角δ随法向刚度K的增加分别表现出增加、减小的趋势;与石英砂相比,钙质砂形状更加不规则,颗粒咬合效应明显,钙质砂-钢界面摩擦角、表观黏聚力均高于石英砂-钢界面;石英砂-钢界面表现出明显的剪缩,而钙质砂-钢界面多表现为剪胀。法向刚度K主要通过影响竖向应力进而影响钙质砂-钢界面剪切行为。法向刚度越大,法向应力随循环次数衰减越快,界面强度弱化越显著。本文研究厘清了法向刚度对钙质砂-钢界面剪切特性的影响机制,可为南海岛礁地层基础设计提供必要的参考。

摘要： 黑钨矿极易发生泥化,导致其有效浮选成为选矿中的一个难题。在实验室球磨机中,探讨了不同尺寸的钢球作为介质对黑钨矿细度和形状的影响,在干磨条件下进行了6种不同球径(20、30、40、50、60、70 mm)的磨矿试验。结果表明:各尺寸钢球介质下获得的产品粒径均随磨矿时间的增加而减小,以d=70 mm钢球为磨矿介质时,大颗粒含量最低,-10μm过磨颗粒含量最高。粒径比x_(80)/x_(20)随着产品颗粒尺寸的减小先增大后减小,且每种球径下产品颗粒越细,x_(80)/x_(20)越平缓,相同的磨矿时间下,粒径比x_(80)/x_(20)随球径的减小先增大后减小,其中d=40 mm钢球为磨矿介质的粒径比x_(80)/x_(20)最大。中值粒径x_(50)随球径的减小先减小后增大,其中球径为40 mm时x_(50)最小(x_(50)=0.06 mm),但当球径小于40 mm时,破碎混合颗粒物料的粉碎能力会减弱。当球径小于40 mm时,粒径比x_(90)/x_(10)越来越大,粒径比(x_(90)-x_(10))/x_(50)随着产品颗粒粒径减小先增大后减小,减小趋势随着球径的减小而趋于平缓,在x_(50)为0.075~0.085 mm范围内达到最大,而在20 mm球径下,(x_(90)-x_(10))/x_(50)磨矿产品尺寸几乎是不变的,其值为20.66。产品颗粒粒径小于1 mm时,产品颗粒球形度急剧增加,且随着球径的减小,球形度增加更快,产品颗粒粒径小于0.04 mm时,产品颗粒球形度的变化趋于平缓,这可能是磨机内表面和球表面形成了黏附颗粒层,0.8~0.3 mm颗粒的球形度变化趋势小于0.3 mm以下颗粒的球形度变化趋势。

摘要： 钙质砂作为一种建筑材料,近年来广泛应用于我国南海岛礁工程建设中。本文通过建立考虑钙质砂真实颗粒形状和颗粒破碎的胶结钙质砂离散元模型,研究了二维剪切条件下试样的宏微观力学行为,包括应力-应变行为、颗粒破碎、胶结破坏、位移场和裂纹随剪应变的演化规律,讨论了颗粒形状、颗粒粒径范围、颗粒强度和水泥胶结强度对胶结钙质砂力学行为的影响规律。结果表明,钙质砂颗粒粒径区间越宽,胶结钙质砂的强度越高。同一级配条件下,考虑真实颗粒形状的胶结钙质砂试样比圆颗粒试样的强度更高,试样总体颗粒破碎率也更高。钙质砂颗粒的强度越高,胶结钙质砂的性能越好。但是提高水泥的强度对胶结钙质砂力学性能的影响并不显著。本文的研究结果可为实际工程中钙质砂的加固提供理论依据。

摘要： 提出了一种颗粒形状影响下碎石地层中碎石-桩界面侧摩阻力计算方法,使用可描述应力应变硬化及软化的界面剪切函数计算单桩侧摩阻力;为探究碎石颗粒形状对界面剪切应力应变行为的影响,制备了八种碎石,使用图像处理的方法获得碎石的形状参数(长细比、凸度及球度);考虑三种形状参数的权重,提出了一种改进的颗粒整体规整度的计算方法;建立不规则碎石-桩界面剪切的离散元模型,探究了颗粒整体规整度与临界界面摩擦角、界面剪切临界状态之间的关系.结果表明:颗粒整体规整度与临界界面摩擦角之间存在很强的线性关系,且整体规整度只改变临界状态线的截距.在桩侧摩阻函数中考虑颗粒形状的影响,并求解碎石地层中竖向荷载下不同深度桩基础桩侧摩阻力.将室内试验结果与采用本文提出的考虑颗粒形状的桩侧摩阻计算方法获得结果进行对比,验证了本文所提出方法的适用性及准确性.

摘要： 砾岩非均质性强,力学性质复杂。基于离散元方法,使用三维激光扫描技术获取了真实砾石的颗粒形态,建立了含不同粒径颗粒的砾岩三维数值模型。基于此数值模型开展单轴抗压模拟实验,将实验结果与均质数值岩心对比,分析了砾岩破坏形式和规律,讨论了颗粒粒径大小和颗粒形态对砾岩力学性质的影响。结果表明:在加载过程中,由于砾石颗粒的阻碍,裂缝需绕过砾石颗粒逐步贯通,从而导致岩样的位移和破坏形式较为复杂,没有形成与均质岩心类似的剪切带。在加载初期裂纹数目少、增加缓慢,在应力峰值附近裂纹数量迅速增加,岩样瞬间破坏,表现出较为明显的“鼓涨”效应。砾石颗粒粒径对砾岩的破坏机理和形式影响不明显,但随着粒径的增加,砾岩单轴抗压强度和弹性模量降低。相对于圆形颗粒,基于真实砾石颗粒形态的数值模型,能够模拟砾石间的摩擦力,拥有更高的强度,能更好地反映砾岩力学性质。

摘要： 砂-砾石混合物是一种典型具有复杂结构的二元混合材料,砾石的性质对混合填料的力学性能具有显著的影响。通过开展一系列砂-砾石混合物的离散元数值模拟研究,探讨了砾石颗粒形状以及砾石的含量对砂-砾石混合物宏细观力学特性的影响,以及砾石颗粒形状和砾石含量对砂-砾石混合物力学特性产生影响的微观机理。宏观模拟结果表明,砾石含量与砾石颗粒形状都对砂-砾石混合物的宏观力学性质有显著影响,具体而言当砾石含量低于40%时,砾石含量对混合材料强度影响较小,而当砾石含量大于等于40%时,混合材料强度的强度随砾石含量的增加而显著提高。同时,研究发现当砾石含量较高时,砾石颗粒长宽比对混合材料的强度影响更加显著。混合物的体变则随着砾石含量以及砾石颗粒长宽比的增加而增加。细观分析从力链结构、配位数、各向异性以及颗粒转动的角度分析了砾石颗粒形状与砾石含量的微观影响机理。研究表明,当砾石含量较低时,混合体内的力链主要以砂颗粒组成,而当砾石含量超过40%以后,剪切过程中力主要在砾石颗粒之间传递,并且高砾石含量试样中砾石颗粒长宽比较大时,砾石颗粒间的咬合力更大,使得颗粒的错动、翻转更加困难,从而使得混合物试样强度和体应变显著提高。

摘要： 随着科学技术的发展和进步,市场对金刚石微粉的需求量越来越大,对质量要求也越来越高。对于金刚石微粉来说,影响质量的因素有颗粒强度(品级)、粒度组成、颗粒形状、杂质含量等因素。对于微粉的粒度组成、颗粒形状、杂质含量等项目,均有比较成熟的检验方法,但对于微粉的颗粒强度(品级)没有方法对其进行检验。目前控制金刚石微粉品级的方法,只能是通过控制单晶金刚石原材料的品级,来控制微粉的品级。一旦单晶金刚石颗粒被做成微粉,就没有理想的方法对其品级进行检验了。这给微粉的生产单位和使用单位的质量控制都带来非常大的麻烦和不确定性。金刚石微粉品质鉴定的难点使得交易不具备标准化。

摘要： 采用离散单元法数值模拟方法,研究机械式粉体混合机工作过程中搅拌功率、扭矩的变化规律;选用桨叶直径为160 mm的机械式粉体混合机,数值模拟转速对扭矩、功率影响,验证数值模拟的准确性;模拟研究颗粒尺度、形状和分布对搅拌功率、扭矩的影响。结果表明:在颗粒充填体积分数为35%、搅拌转速分别为100、200、300、400、500 r/min的条件下,搅拌扭矩、功率均随颗粒平均粒径的减小而增大;对于任意粒径的颗粒,搅拌功率均随转速增大呈线性增大,搅拌功率变化的幅度随粒径减小而增大;同一粒径尺度下,颗粒的分布对搅拌扭矩影响较小;在填料高度相同条件下,搅拌功率、扭矩随颗粒球形度的减小呈降低的趋势;对于外形接近或形状相同的颗粒,搅拌扭矩随球形度的减小呈降低的趋势。

摘要： 利用基于离散方法的数学模型应用于高炉布料过程的几个单元的模拟.考虑了颗粒形状对于物料流动结构、下料速率和应力结构的影响,颗粒形状对于物料堆形成过程和物料堆角的影响.随着颗粒形状越来越"非球",漏斗槽内部的颗粒流动结构有明显的变化,虽然四个典型的区域,即柱塞流区、收敛流区、死料区和过渡流区,能够被观察到,但在总体分布和区域大小、形状上也存在明显的区别.尤其是球体能够在竖直壁面附近观察到颗粒混合的现象,而椭球体则没有.在漏斗槽底部边缘的死料区的大小同时也随着颗粒形状的改变而改变.另外,对串罐式无料钟炉顶操作展开了模拟,通过改变离散元模拟中球体的颗粒表面参数来模拟真实的颗粒形状.这一方法能够在一定程度上解决计算机模拟当中既要考虑计算规模,又要考虑颗粒形状的问题.模拟结果表明,溜槽角度是决定炉料分布的关键参数,能够直接影响到焦炭层塌陷的状态.

摘要： 盾构机是一种在城市轨道交通修建中必不可少的机械装备,泥水盾构是目前在城市轨道交通建设中最为常用.针对泥水盾构的环流系统,研究不同形状的颗粒对排浆管道的损害.根据实际中黏土、石块和沙砾的形状,为简便起见,建立五种不同形状的颗粒模型进行研究.为了更好的研究不同物质的特性,用离散元软件EDEM进行颗粒模型的建立,用流体软件Fluent建立泥浆模型.然后将流体模型与离散元中的颗粒模型进行耦合.分析颗粒在管道内的运动状况及颗粒的存在对管道内浆体流动的影响.研究发现:在同体积下,颗粒的形状的不同对流体的影响较小,但对管道的损害差异较大,其中,球形度越低,颗粒与管道的碰撞次数与能量损失越大.

摘要： 本文总结了钛白粉白度的表示方法,其中,甘茨白度、蓝光白度和亨特白度有不同的应用领域,白度测量仪器也有差异.另外,对影响钛白粉白度的因素做了研究,如:杂质、粒径和粒度分布、颗粒形状和钛含量,其中杂质的影响最为严重,其次是粒度分布和钛含量,颗粒形状对白度的影响最小,并得出结论:杂质含量越低,粒度分布越集中,平均粒径越小,钛含量越高,白度值越大,反之白度越小.

摘要： 珊瑚碎屑颗粒整体形状与表面形态的特殊几何本征,形成了其堆积大孔隙结构与低应力水平颗粒破碎敏感响应机制,成为珊瑚碎屑颗粒不同于一般散体材料的基本特征.基于颗粒几何特征成像与图像处理技术的直接法,引入丰度(AE)和凸度(CP)特征指标,分别表征颗粒轮廓整体形状与棱角度,揭示了珊瑚颗粒形状不规则与棱角突出的几何本证.基于试验数据分析,构建了双指标颗粒形态图谱,揭示了棒片状颗粒含量达到27％,且进一步提出了综合颗粒形状与棱角度特征的几何本证评价方法.同时,采用正态分布分析了珊瑚碎屑颗粒群几何本证,结合变异性指标和偏度值统计参数,初步探讨了珊瑚碎屑颗粒群的几何本证的期望评价方法.

摘要： 盾构施工以其高效的施工特点在现代地下工程施工中愈来愈受欢迎,而其穿越的地质条件也愈来愈复杂.致密砂土作为一种特殊的地质环境,直接影响到盾构施工,目前为止,对于致密砂土的特性研究尚未达到成熟阶段.试验采用便携式拍照显微镜获取苏通GIL综合管廊工程原状土图片:利用Adobe Photoshop拼接,并对其进行黑白二值化处理获取颗粒轮廓;最后通过image-Pro plus程序统计分析得到颗粒形状参数;并将试验结果与苏通GIL综合管廊工程勘察结果进行比对.试验结果表明:该方法可作为一种统计分析致密砂土颗粒形状的有效方法;致密砂土在空间呈长轴分布,且与颗粒的形状参数有良好的相关性.试验结果对颗粒形状研究有参考价值,对苏通综合管廊工程盾构施工有指导意义.

摘要： 本文针对颗粒介质材料承载机理问题,通过物理试验与数值模拟方法进行了颗粒介质形状对颗粒体系力链构型与承载反力影响的研究;分析了加载过程中颗粒形状对边界约束反力、颗粒体系中力链几何构型及局部剪切带演化特征的影响.研究发现与圆形颗粒相比,椭圆形颗粒的边界约束反力在不同摩擦系数条件下涨落特性显著,力链几何构型更加不稳定;本文还分析研究了反复剪切加载对颗粒材料承载特性的影响.本文工作可为颗粒形状对颗粒体系的影响提供理论基础.

摘要： 利用表面及近表面两种裂纹缺陷试块,研究分析磁性纳米Fe3O4对已知裂纹缺陷试块的磁痕显示特征,比较了片状Fe3O4颗粒和球形纳米Fe3O4颗粒两种形状的磁粉颗粒对近表面裂纹缺陷试块磁粉检测的影响,深入研究了产生该影响与材料磁性能之间的关系.Fe3O4纳米颗粒在水磁悬液中易于形成链状结构搭接跨过缺陷,回答了纳米材料能够检测出微米级裂纹而不被缺陷淹没的一般问题.为研究超微磁性材料应用于磁粉检测提供了试验和理论分析基础.

摘要： 利用表面及近表面两种裂纹缺陷试块,研究分析磁性纳米Fe3O4对已知裂纹缺陷试块的磁痕显示特征,比较了片状Fe3O4颗粒和球形纳米Fe3O4颗粒两种形状的磁粉颗粒对近表面裂纹缺陷试块磁粉检测的影响,深入研究了产生该影响与材料磁性能之间的关系.Fe3O4纳米颗粒在水磁悬液中易于形成链状结构搭接跨过缺陷,回答了纳米材料能够检测出微米级裂纹而不被缺陷淹没的一般问题.为研究超微磁性材料应用于磁粉检测提供了试验和理论分析基础.

摘要： 利用表面及近表面两种裂纹缺陷试块,研究分析磁性纳米Fe3O4对已知裂纹缺陷试块的磁痕显示特征,比较了片状Fe3O4颗粒和球形纳米Fe3O4颗粒两种形状的磁粉颗粒对近表面裂纹缺陷试块磁粉检测的影响,深入研究了产生该影响与材料磁性能之间的关系.Fe3O4纳米颗粒在水磁悬液中易于形成链状结构搭接跨过缺陷,回答了纳米材料能够检测出微米级裂纹而不被缺陷淹没的一般问题.为研究超微磁性材料应用于磁粉检测提供了试验和理论分析基础.

摘要： 利用表面及近表面两种裂纹缺陷试块,研究分析磁性纳米Fe3O4对已知裂纹缺陷试块的磁痕显示特征,比较了片状Fe3O4颗粒和球形纳米Fe3O4颗粒两种形状的磁粉颗粒对近表面裂纹缺陷试块磁粉检测的影响,深入研究了产生该影响与材料磁性能之间的关系.Fe3O4纳米颗粒在水磁悬液中易于形成链状结构搭接跨过缺陷,回答了纳米材料能够检测出微米级裂纹而不被缺陷淹没的一般问题.为研究超微磁性材料应用于磁粉检测提供了试验和理论分析基础.

摘要： 一种研磨物品包括一种成形的研磨颗粒，该研磨颗粒包括一个主体，该主体在该主体的一个第一端处具有着界定一个上表面、一个第一侧表面与一个第二侧表面之间的一个拐角的一个第一高度(h1)，并且在该主体的与该第一端相对的一个第二端处具有着界定该上表面与一个第三侧表面之间的一个边缘的一个第二高度(h2)，其中该第一高度与该第二高度之间的平均高度差是至少约50微米。该主体还包括了界定一个底部区域(Ab)的一个底表面，和界定与该底部区域垂直并且延伸穿过该颗粒的一个中点的平面的区域的一个截面中点区域(Am)，该主体具有一个不大于约6的底部区域比中点区域(Ab/Am)面积比。

摘要： 本发明提供了具有包封小滴形状的颗粒，所述包封小滴包括芯材和围绕该芯材的壳材料，所述壳材料包含马来酰亚胺基团，优选马来酰亚胺基团的共聚物。所述壳材料包含苯乙烯和马来酐衍生物的共聚物，其中超过75mol％、优选超过90mol％是马来酰亚胺，且平均粒径小于300nm。所述颗粒通过包括下述步骤的方法来获得：在芯材的存在下，在80°C和195°C之间，更优选在120°C和190°C之间，加热马来酐的铵盐。

摘要： 本发明的组合物涉及个人清洁组合物，其具有至少约0.1%重量的粒度为至少0.01微米的不规则形状颗粒、至少约0.1%重量的粒度为至少0.01微米的球状颗粒和至少约20%重量的含水载体，其中球状颗粒的中值粒度大于不规则形状颗粒的中值粒度。

摘要： 本发明公开了一种形成规则形状颗粒的颗粒机，包括壳体和颗粒压辊，所述壳体为筒状，其包括上部的料口部和下部的压辊安装部，所述料口部为槽体，其底面中间位置设置有进料口，所述颗粒压辊有两个，两个所述颗粒压辊辊面贴合并排安装在所述压辊安装部内，在每个所述颗粒压辊表面上设置有若干个沿所述颗粒压辊轴向均匀分布、环绕所述颗粒压辊辊面延伸的成型槽，在所述成型槽内、沿所述成型槽延伸方向均匀分布有若干切刀，所述切刀的刀刃延伸至所述颗粒压辊表面。本发明一种形成规则形状颗粒的颗粒机，通过其整体结构的设计，实现了颗粒成型的规则性，方便制药厂批量生产药品和包装。

摘要： 一种研磨物品包括一种成形的研磨颗粒，该研磨颗粒包括一个主体，该主体在该主体的一个第一端处具有着界定一个上表面、一个第一侧表面与一个第二侧表面之间的一个拐角的一个第一高度(h1)，并且在该主体的与该第一端相对的一个第二端处具有着界定该上表面与一个第三侧表面之间的一个边缘的一个第二高度(h2)，其中该第一高度与该第二高度之间的平均高度差是至少约50微米。该主体还包括了界定一个底部区域(Ab)的一个底表面，和界定与该底部区域垂直并且延伸穿过该颗粒的一个中点的平面的区域的一个截面中点区域(Am)，该主体具有一个不大于约6的底部区域比中点区域(Ab/Am)面积比。

摘要： 本发明提供了具有包封小滴形状的颗粒，所述包封小滴包括芯材和围绕该芯材的壳材料，所述壳材料包含马来酰亚胺基团，优选马来酰亚胺基团的共聚物。所述壳材料包含苯乙烯和马来酐衍生物的共聚物，其中超过75mol％、优选超过90mol％是马来酰亚胺，且平均粒径小于300nm。所述颗粒通过包括下述步骤的方法来获得：在芯材的存在下，在80°C和195°C之间，更优选在120°C和190°C之间，加热马来酐的铵盐。

摘要： 本发明的组合物涉及个人清洁组合物，其具有至少约0.1％重量的粒度为至少0.01微米的不规则形状颗粒、至少约0.1％重量的粒度为至少0.01微米的球状颗粒和至少约 20％重量的含水载体，其中球状颗粒的中值粒度大于不规则形状颗粒的中值粒度。

摘要： 本发明涉及一种用于确定颗粒(T)的颗粒尺寸和/或颗粒形状的设备，所述颗粒(T)作为颗粒流被导引通过测量段(M)，所述设备包括：照明装置(4)，所述照明装置(4)用于从后侧照亮测量段(M)中的颗粒流；相机(5)，所述相机(5)用于从前侧捕获被照明装置(4)照亮的颗粒(T)的阴影投影；以及分析单元(7)，所述分析单元(7)使用相机(5)的捕获图像来确定所记录的颗粒(T)的颗粒尺寸和/或颗粒形状。相机(5)与投影装置(6)配对，所述投影装置(6)被布置在测量段(M)的前侧上并且被定位为相对于相机(5)成三角测量角α，以便将光线(L)投射到测量段(M)中的颗粒流的颗粒(T)上，所述光线被相机(5)捕获，在分析单元(7)中从光线(L)的形状确定关于所检测的颗粒(T)的深度信息和/或几何信息。

摘要： 本发明提供一种基于真实颗粒形状的离散元可破碎颗粒模型建模方法，所述方法包括先扫描真实颗粒获取颗粒轮廓，再基于球面谐波分析法重构颗粒模型，然后用半径扩大法在颗粒模型内部填充球形子颗粒，再以颗粒模型初步Voronoi划分，再将颗粒轮廓构成的节理组切割单个Voronoi多面体，然后循环上一步直至切割所有的Voronoi多面体，最后由切割后的Voronoi组装成可破碎颗粒模型。本发明所述方法构建的颗粒模型与真实颗粒模型几乎一样。其计算原理简单，计算程序简明高效，可有效地反映实际颗粒轮廓特征。为进一步通过数值仿真了解颗粒材料破碎行为提供了有效的技术手段，也有助于土建工程领域中对颗粒材料的设计。

摘要： 一种基于高速气流改造颗粒形状和表面形貌的装置，该装置包括密封盖板、金属网、腔壁、底座、进气通道、柱形阵列以及颗粒材料。本发明的改造颗粒装置启动后依赖于高速空气气流提供能量带动与周围腔体壁、柱形阵列和其它颗粒间的相互摩擦达到改造目的。本发明具有装置整体结构简单、拆卸方便，工作环境稳定，可改造多种类的颗粒物质等优点。