基于DEM的搅拌车罐体模拟仿真,本文是模拟仿真方面有关毕业论文题目范文跟搅拌车和罐体和仿真相关学年毕业论文范文.
模拟仿真论文参考文献：
摘 要：基于离散单元法模拟了混凝土在搅拌筒内的运动,指出物料在罐体内的总体运动及分布状态.分析了罐体的搅拌性能,指出现有罐体的不足之处,提出了罐体改进的方向.
关键词：混凝土搅拌车 离散单元法 罐体
Abstract The concrete movement within the mixer based on the Distinct ElementMethod was simulated in this paper, and the overall movement and distribution ofthe material inside the mixer was figured out. Through the analysis of the mixingperformance of mixer, the existing deficiency of the mixer was pointed out , and theimprovement direction of the mixer was put forward.
Key words concrete mixer truck; DEM; tanker
中图分类号：U469.6+5,02文献标识码：A文章编号：1004-0226(2017)05-0097-03
l前言
混凝土搅拌运输车作为现代工程建设中必备的运输设备被广泛应用,该车可以在运输过程中通过罐体的搅动防止预拌混凝土发生离析和初凝.因此,罐体的搅拌性能是混凝土搅拌运输车的一项重要指标.通过对罐体搅拌机理的研究,可以更好地优化罐体性能.
对于混凝土搅拌运输车的搅拌机理研究,目前多采用理论方法[1]和CFD（计算流体力学）模拟的方法.采用理论的方法运用了理论力学的基本理论,通过建立动力学理论模型,对搅拌筒搅拌过程进行动力分析,并建立了相应的动力学方程,但此方法不能直观地看到搅拌筒的内部搅拌状况.随着技术的不断进步,CFD模拟的方法逐渐被应用于搅拌车搅拌机理的研究.采用CFD方法模拟罐体内部流动时,通常将罐体和叶片作为旋转壁,混凝土部分作为计算域.通过CFD方法模拟得到罐体在搅拌工况下的速度云图和流线图分别如图1、2所示.从图中可以看出,叶片附近流体的运动方向是沿叶片往罐口方向流动,叶片顶部的流体往罐体封头方向翻滚,罐体轴线附近的流体向罐体封头方向流动,这与实际的搅拌工况并不相符.搅拌工况的实际状况为叶片附近的凝土在叶片的推动下,向罐体封头的方向运动；叶片顶部以上的混凝土向罐口方向平流.由于上述两种方法在研究罐体搅拌性能时都有一定的局限性,本文拟采用DEM模拟混凝土在搅拌筒内的运动.
2离散单元法简介及模型描述
离散单元法（Distinct Element Method,简称DEM）由美国学者Cundall首次提出,是基于分子运动学原理的一种颗粒离散物料分析方法,它的理论基础是牛顿第二定律.目前,EDM在矿物、制药、原材料处理等行业都有很好的应用.混凝土可看作是由水泥、砂石骨料和水组成的离散颗粒群[2].本文采用EDM对混凝土搅拌运输车的罐体搅拌机理进行研究.为节省计算资源,对模型进行了如下简化：
a．对罐体进行了1:5的缩小；
b．混凝土简化为直径5 mm和10 mm两种颗粒,数量均为3500个,物料密度为2 400 kg/m3,泊松比为0.3；
c．罐体转速为5 rad/min,搅拌时间为100 s.
3仿真结果分析
3.1物料总体运动趋势
对于搅拌工况,罐体轴线方向上,在罐体开始转动的前几秒,物料往封头方向运动明显（如图3）,一段时间后,物料总体处于运动平衡状态.在运动平衡状态时,在叶片的推动作用下,物料有整体往封头侧运动的趋势,并在封头处形成堆积.罐口处物料沿罐体轴线方向往封头侧的运动较为明显；越靠近封头处,沿罐体轴线方向往封头侧的运动越不明显；由于封头的阻挡作用,在封头附近,物料几乎只有沿罐体圆周方向的运动（如图4）.在罐口侧的物料由于叶片的推动作用逐步堆积,当物料堆积到高于叶片的高度时,由于没有了叶片的阻挡,会向叶片的后方跌落,跌落的物料随即随叶片往封头侧运动,从而形成搅拌的循环.在罐体圆周方向上,由于物料的粘滞性,贴近罐壁的物料,在罐壁和叶片的带动下沿罐体旋转方向运动,到达一定高度后,在重力作用下向罐体另一侧滚落.这样,在搅拌工况时,在罐体轴向和罐体圆周方向运动的共同作用下,罐内物料呈现封头处高罐口处低,在圆周方向一侧高一侧低的分布状态（如图5）.
3.2搅拌性能分析
罐体的搅拌性能体现在物料上就是物料的匀质性.由于罐体的旋转使各物料颗粒的运动方向和速度均不相同,相互之间产生剪切滑移以致相互穿插、扩散,从而使物料均匀混合[3].
为直观地观察不同部位物料的运动情况,在罐体轴线方向上,从罐口端至封头端,依次选取不同部位的物料,并分别用不同颜色标示,如图6所示.经过一段时间的搅拌,从图7可以看出,靠近罐口侧的物料在罐体轴线方向上的循环路径大于靠近封头侧的物料循环路径,并且罐口侧的物料穿插运动明显强于封头侧物料的穿插运动.在圆周方向上,罐口侧物料的穿插运动也明显强于封头侧物料的穿插运动（如图8、9）.因此,对整个罐体的搅拌性能而言,罐口侧的搅拌性能强于封头侧；同时也可看出,整体物料的运动在罐体内轴线方向呈层状分布,某区域内的物料只能在一定的范围内运动循环,不能形成一个大而完整的循环.因此,应该在罐体内部特别是在靠近封头处采取一定的措施,如增加辅助叶片、增设导流孔等,增强物料往罐口侧的流动性,以提高罐内物料的匀质性.
4结语
采用DEM模拟混凝土在搅拌筒内的运动,是一种动态的仿真,可以直观地了解罐内物料在一段时间内的运动状态,以及物料各组分的分布状况,更好地揭示搅拌车罐体的搅拌机理.根据仿真结果,对罐体搅拌性能进行了分析,指出现有罐体仅依靠两条螺旋叶片不能较好地保证罐内物料的匀质性,应该在罐体内部,特别是在靠近封头处采取一定的辅助措施,增强罐体的搅拌性能,以提高罐内物料的匀质性.
参考文献
[1]江继辉混凝土搅拌输送车搅拌过程的运动分析[J]工程机械,1991(2):28-30
[2]吴超,吴努,胡志超基于DEM的螺旋输送机模拟仿真[J]中国农机化学报,2015.36(2):92-94,115
[3]王振鹏,丁渭渭,李耀等基于EDEM的螺旋带式搅拌装置在双立轴搅拌机上的应用[J]山东交通学院报,2014.22(4):72-76
收稿日期：2017-03-07
综上而言:上文是一篇关于模拟仿真方面的大学硕士和本科毕业论文以及搅拌车和罐体和仿真相关模拟仿真论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
基于仿真模拟护理实训的护理教学
夏情艳贵州省六盘水市职业技术学院 贵州省贵阳市 550023【摘 要】目的研究基于仿真模拟护理实训的护理教学效果和教学方法 方法选择某高职护理院校2013 级208名高职护理学生作为研究对象,将他们分.
影响护生参和高仿真模拟教学的质性
李呈孟爱凤智晓旭高海霞杨丽红摘要目的分析影响本科护生参与高仿真情景模拟教学的相关因素 方法采用质性研究中的现象学研究方法对12名本科护生进行深入访谈,使用内容分析法进行资料分析 结果影响因素可归纳为学.
基于工程混凝土搅拌车平顺性建模和分析
三一重工股份有限公司 宋立霞 方传青针对某新开发的大方量工程搅拌车,通过建立整车虚拟样机模型、试验路谱,研究整车在不同路面、不同工况下的振动特性,并通过与试验测试结果进行对比分析,建立一套针对工程车辆.