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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R 62

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F1 75

二、切割物料沿颚板斜面移动的阻力Fa 76

三、抓取过程中物料堆被动力形成的阻力F4 78

§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