沙柳颗粒致密成型过程中的颗粒运动及能量分析.pdfVIP

第４７卷第５期２０２２年５月

Ｖｏｌ４７Ｎｏ５ＦＯＲＧＩＮＧ＆ＳＴＡＭＰＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＭａｙ２０２２

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檪特种成形

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沙柳颗粒致密成型过程中的颗粒运动及能量分析

李震，于今，于跃，万涛，郝宇超

（内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古包头０１４０１０）

摘要：为了研究沙柳致密成型过程中颗粒运动及能量变化的规律，运用离散元颗粒流软件ＰＦＣ３Ｄ建立了长径比为５∶１的颗

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粒模型。按照应力应变曲线的特点，将沙柳致密成型过程划分为３个阶段：松散阶段、压密阶段和塑性阶段，从３个阶段中

各选取一个时间点，对颗粒速度变化、位移变化、受力分量的变化以及能量变化进行细致分析。结果表明：颗粒速度及位移

变化的主要影响因素为压力，在压力传递过程中，颗粒间接触力和墙体的反作用力不断变化，沿Ｘ轴、Ｙ轴方向的速度分量

和位移分量渐渐增多；从松散阶段到压密阶段，颗粒位置重新排列，间隙不断改变，动能呈现波动性变化；在塑性阶段时，

压力克服颗粒间作用力的最大值，颗粒变形产生塑性流动，间隙不断减小，动能逐渐增大。在整个压缩过程中，粘结能增长

趋势放缓，其他耗散能所占的比重逐渐增加，为了减少能量的损耗，应把应变值控制在较小的范围内。

关键词：沙柳颗粒；致密成型；压力；动能；粘结能

ＤＯＩ：１０１３３３０／ｊｉｓｓｎ１０００３９４０２０２２０５０２１

中图分类号：ＴＫ６文献标志码：Ａ文章编号：１０００３９４０（２０２２）０５０１３５０９

Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｐａｒｔｉｃｌｅｍｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｅｎｅｒｇｙｉｎｄｅｎｓｅｍｏｌｄｉｎｇ

ｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓａｌｉｘｐａｒｔｉｃｌｅｓ

ＬｉＺｈｅｎ，ＹｕＪｉｎ，ＹｕＹｕｅ，ＷａｎＴａｏ，ＨａｏＹｕｃｈａｏ

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｌａｗｓｏｆｐａｒｔｉｃｌｅｍｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｅｎｅｒｇｙｃｈａｎｇｅｉｎｔｈｅｄｅｎｓｅｍｏｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓａｌｉｘ，ａｐａｒｔｉｃｌｅｍｏｄｅｌｗｉｔｈ

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