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绪论1

§0-1散体力学研究的任务1

§0-2散体力学的计算模型1

目 录1

第一章散粒体及其物理特性3

§1-1散粒体简介3

一、定义与特征3

二、散粒体分类3

三、连续介质的假定3

二、颗粒组成的测量方法4

三、散粒物料的粒度4

一、定义4

§1-2散粒物料的颗粒组成和粒度4

§1-3孔隙率和湿度5

一、孔隙率5

二、孔隙比5

三、湿度5

§1-4堆积密度和堆积重度6

一、静堆积密度和重度6

二、压实后堆积密度6

二、磨磋性8

§1-7粘结性和冻结性8

一、磨损性8

§1-8其它特殊性能8

一、流动性8

二、堆积角8

§1-5流动性和堆积角8

§1-6磨损性和磨磋性8

第二章散粒体的力学性质10

§2-1 作用在散粒体上的质量力和表面力10

一、质量力10

二、表面力10

§2-2散粒体平面应力状态10

一、散粒体空间应力10

三、莫尔应力圆11

二、散粒体平面应力11

§2 3 散粒体的极限平衡12

一、极限平衡条件12

二、非极限平衡状态与极限平衡状态13

三、滑移表面13

§2-4散粒介质的弹性及塑性变形13

一、弹性变形过程13

二、塑性变形过程14

一、极限切应力与正应力关系15

三、弹性变形与塑性变形的物理概念15

§2-5极限切应力15

二、各种散粒物料的极限切应力曲线16

三、极限切应力线图说明16

§2-6侧压应力系数17

一、定义17

二、理想散粒物料的侧压应力系数18

三、理想物料的nmin、 nmax值求解19

四、侧压应力系数讨论20

一、滑移面倾角21

§2-7散粒介质的滑移面21

二、主动与被动破坏的滑移线22

§2-8散粒体主应力迹线23

一、定义23

二、主应力迹线23

§2-9散粒体应力状态的变化24

一、应力状况的弹性变化24

二、应力状态的塑性变化25

三、过渡状态的应力圆26

§3-2等高度无边界层的压应力27

一、散粒体的界面27

二、基本的形成过程27

§3-1散粒体的形成过程27

第三章散粒体静力学27

一、利用撒料形成水平物料层时的侧压应力28

二、去掉物料层上部分后形成的水平物料层的侧压应力28

三、倾斜平面上无边界层的侧压应力30

§3-3散粒体的自由表面32

一、自由表面的平衡条件32

二、外摩擦系数与内摩擦系数的关系32

三、堆积角a与底板倾角的关系33

一、作用力的分析34

§3 4宽型容器侧壁和底部的压应力34

二、作用力的计算35

§3-5 窄而高容器侧壁和底部的压应力36

一、摩擦力作用在散粒体上、方向向上的情况36

二、摩擦力作用在散粒体上、方向向下的情况38

三、作用于散粒体的摩擦力在周边的一部分区域内方向向下，在周边的另一部分区域内则方向向上39

§3-6支承平面上的压应力40

一、支承平面上的压应力分布40

二、料堆中心处的压应力41

§3-7存仓壁压应力的一般计算42

一、静力的一般计算42

二、动力的一般计算43

一、σi≤σa/nmin的情况44

§3-8局部压应力传递区44

二、σi＞σa/nmin的情况45

§3-9存仓闸门上的作用力46

一、闸门上的最大作用力46

二、闸门上的平均作用力46

三、推荐的计算式47

第四章散粒物料的成拱48

§4-1概述48

§4-2成拱理论简介48

§4-3无限长缝隙型孔的成拱49

§4-4圆形孔上的成拱50

§4-5任意形状孔的成拱50

§4-6拱形曲线52

§4-7存仓壁的倾角对成拱的影响53

§4-8防止成拱的方法53

一、加大存仓壁的倾角53

二、采用不对称形状存仓53

三、机械振动法54

二、气动法54

§4-9消除成拱的方法54

一、机械搅拌法54

四、加大排料孔尺寸54

三、排料孔位置沿垂直壁设置54

五、在排料孔上方装设挡板54

第五章散粒体在交变力作用的应力56

状态56

§5-1 概述56

一、动力现象56

二、弹性波效应56

一、垂直压应力57

二、侧压应力57

§5-2散粒体的垂直振动57

三、极坐标应力变化图58

四、垂直振动对自然坡角的影响58

§5-3散粒体的水平振动59

一、水平振动特点59

二、最大切应力59

三、水平振动时的侧压应力和最大切应力60

第六章散粒体的孔口排料61

§6-1 概述61

一、排料形式分类61

二、排料过程61

三、水力半径R62

二、粘性物料62

§6-2 “标准”排料形式的速度计算62

一、理想物料62

§6-3“液体”流排料形式的速度计算63

一、排料孔作中心对称布置63

二、排料孔作侧向布置63

§6-4存仓的卸料能力63

一、存仓卸料能力Q的计算63

一、排料孔的形状和尺寸64

二、排料速度64

§6-5影响存仓排料能力的因素64

二、存仓卸空时间64

三、存仓底部倾角66

四、颗粒形状和颗粒尺寸66

五、散粒物料的内摩擦66

六、排料孔的尺寸与物料粒度的比值66

第七章相似与模拟67

§7-1 概述67

一、模拟方法的步骤67

二、模拟参数67

§7-2模拟理论67

一、几何相似67

三、动力相似68

二、材料相似68

§7-3理想物料的量纲分析69

一、量纲方程69

二、压应力量纲方程70

三、速度量纲方程70

四、输送能力量纲方程71

五、牵引张力量纲方程71

六、功率量纲方程71

§7-4粘性物料的量纲分析72

一、压应力量纲方程72

三、块状物料排料速度量纲方程73

二、排料速度量纲方程73

四、输送能力量纲方程74

第八章散体力学应用举例75

§8-1 抓取过程中散粒体作用在抓斗上的力75

一、与颚板尺寸有关的阻力F175

二、切割物料沿颚板斜面移动的阻力Fa76

三、抓取过程中物料堆被动力形成的阻力F478

§8-2 水平埋刮板输送机料层高度及刮板节距的计算78

一、输送物料流的高度计算78

二、刮板节距的计算80

§8-3 推土板与散粒体的相互作用82

§8-4 行走机构在散粒体上的运行阻力83

参考文献85