第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 流态化研究综述 2
1.2.1 精粉矿流态化概述 2
1.2.2 国内外流态化研究 4
1.3 与精粉矿安全运输相关的法规文件 6
1.3.1 国际海事组织（IMO） 6
1.3.2 国际船级社协会（lACS） 7
1.3.3 中国船级社（CCS） 7
1.3.4 中华人民共和国国交通运输部 7
第二章 散装精粉矿动力特性室内单元试验 9
2.1 引言 9
2.2 试验设备 9
2.2.1 GDS动三轴仪 9
2.2.2 GDS空心圆柱扭剪仪 10
2.3 铁精矿动三轴试验研究 13
2.3.1 试验设计 13
2.3.2 铁精矿动力特性分析 16
2.3.3 铁精矿动三轴试验小结 20
2.4 氟石动三轴试验研究 20
2.4.1 试验设计 20
2.4.2 氟石动力特性分析 22
2.4.3 氟石动三轴试验小结 27
2.5 镍矿动三轴试验研究 28
2.5.1 试验设计 28
2.5.2 变形特征分析 31
2.5.3 孔压变化规律 36
2.5.4 镍矿动三轴试验小结 41
2.6 铁精矿空心圆柱扭剪试验研究 42
2.6.1 试验设计 42
2.6.2 铁精矿动力特性分析 46
2.6.3 铁精矿空心圆柱扭剪试验小结 52
2.7 本章小结 53
第三章 散装精粉矿流态化室内模型试验 54
3.1 引言 54
3.2 试验设备 54
3.2.1 室内小型振动台 54
3.2.2 数据量测与采集装置 55
3.3 铁精矿模型试验 58
3.3.1 试验设计 58
3.3.2 铁精矿流态化机理研究 65
3.3.3 不同细粒含量铁精矿流态化过程研究 91
3.3.4 铁精矿模型试验小结 109
3.4 氟石模型试验 110
3.4.1 试验设计 111
3.4.2 氟石流态化机理研究 112
3.4.3 不同细粒含量氟石流态化过程研究 118
3.4.4 氟石模型试验小节 121
3.5 镍矿模型试验 122
3.5.1 试验设计 122
3.5.2 镍矿流态化机理研究 123
3.5.3 镍矿模型试验小节 127
3.6 本章小节 128
第四章 散装精粉矿流态化离心机试验 129
4.1 引言 129
4.2 试验设备 129
4.2.1 同济大学离心机 129
4.2.2 量测与采集装置 131
4.3 离心模型试验研究 136
4.3.1 试验设计 136
4.3.2 流态化宏观演化规律 142
4.3.3 流态化细观规律 163
4.3.4 流态化形成机理 169
4.3.5 影响因素分析 171
4.3.6 室内与离心模型试验对比 173
4.4 本章小结 175
第五章 散装精粉矿流态化数值模拟 178
5.1 引言 178
5.2 数值方法的选择与改进 179
5.2.1 数值方法的选择 179
5.2.2 PFC3D简介 180
5.2.3 模拟方法的改进 180
5.2.4 小结 182
5.3 动三轴试验的数值模拟研究 183
5.3.1 数值模型的建立 183
5.3.2 数值模拟的步骤 183
5.3.3 数值模拟结果与分析 184
5.3.4 小结 185
5.4 室内振动台试验的数值模拟研究 185
5.4.1 模型试验参数 185
5.4.2 数值模型的建立 186
5.4.3 数值模拟的步骤 187
5.4.4 数值模拟结果与分析 188
5.4.5 小结 192
5.5 离心机试验的数值模拟研究 192
5.5.1 离心机试验参数 192
5.5.2 数值模型的建立 194
5.5.3 数值模拟的步骤 195
5.5.4 数值模拟结果与分析 196
5.5.5 小结 199
5.6 船运实际状态的数值模拟研究 200
5.6.1 模型的建立 200
5.6.2 数值模拟的步骤 201
5.6.3 数值模拟结果与分析 202
5.6.4 小结 204
5.7 本章小结 204
第六章 海运安全风险预警模型及预防措施 205
6.1 引言 205
6.2 主要研究内容 205
6.3 风险预警的数学模型 206
6.3.1 风险预警方法概述 206
6.3.2 预警模型的选择 208
6.4 相关试验研究 209
6.4.1 散装矿产品的流盘试验 209
6.4.2 流盘试验与室内模型试验的相关性分析 212
6.4.3 试验结果分析 214
6.4.4 小结 222
6.5 流态化预警模型研究 222
6.5.1 散装矿产品流态化的关键影响因素研究 222
6.5.2 基于层次分析法的矿产品流态化风险预警模型的构建 225
6.5.3 小结 235
6.6 风险预警方法及应用 235
6.6.1 船运散装矿产品流态化风险预警的方法 235
6.6.2 风险预警方法的程序实现 241
6.6.3 风险预警方法的应用 247
6.6.4 小结 247
6.7 精粉矿流态化预防措施 248
6.7.1 预设PVC排水管 248
6.7.2 上层铁精矿袋装处理 256
6.8 本章小结 260
附录：部分专有名词释义 262