筒仓动态卸料过程侧压力模拟与验证-农业工程学报.pdf

第 33 卷 第 5 期 农 业 工 程 学 报 Vol.33 No.5 272 2017 年 3 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Mar. 2017 筒仓动态卸料过程侧压力模拟与验证 1 2 3 2 张大英 ，许启铿 ，王树明 ，梁醒培 （1. 郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院，郑州 450015 ；2. 河南工业大学土木建筑学院，郑州 450001 ； 3. 郑州大学综合设计研究院有限公司，郑州 450002 ） 摘 要：为了研究立筒仓卸料过程中的侧压力及数值模拟技术，设计了有机玻璃筒仓模型进行试验研究，运用 ABAQUS 有限元软件中的自适应网格划分技术模拟了筒仓的动态卸料过程。结果表明，筒仓动态侧压力试验值大于静态侧压力， 但各测点超压系数不同，在邻近漏斗附近超压系数最大为 1.78，其次为仓壁中上部 2 个测点超压系数达到了 1.73 和 1.61， 其他位置超压系数在 1.45 以内；侧压力模拟值与计算值吻合度较好，静态侧压力两者相对误差绝对值在 0.43%～9.92% 之间，动态侧压力两者相对误差绝对值在 1.14%～9.65%之间，验证了数值模拟技术的可行性；静态和动态侧压力的数值 模拟曲线、公式计算曲线、试验曲线或试验拟合曲线都表明，随着测点距筒仓底部高度的增加，侧压力呈下降趋势，即 侧压力下大上小，而且静态侧压力模拟曲线与试验曲线变化规律一致，相对误差绝对值在 1.83%～9.97%之间；由于试验 时压力传感器精度、标定试验误差和试验次数等随机因素的影响，动态侧压力试验曲线不很规则，数值模拟曲线相对平 滑，但动态侧压力试验值的拟合曲线与数值模拟曲线变化趋势基本相同，相对误差绝对值在 0.28%～9.93%之间。通过观 察漏斗附近 Mises 应力分布图发现，物料卸出前，应力较大点发生在紧邻漏斗附近的仓壁处，卸料开始后，应力较大点 即转向漏斗壁中部某范围，而且随着卸料时间的延长，此应力较大点的范围有所增大。 关键词：筒仓；模型；有限元分析；侧压力试验；动态卸料模拟 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.05.039 中图分类号：TU317+ .1 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-05-0272-07 张大英，许启铿，王树明，梁醒培. 筒仓动态卸料过程侧压力模拟与验证[J]. 农业工程学报，2017，33(5)：272－278. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.05.039 Zhang Daying, Xu Qikeng, Wang Shuming, Liang Xingpei. Simulation and experimental validation of silo wall pressure during discharging[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(5): 272 － 278. (in Chinese with English abstract) doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.05.039 温度拟合算法构建粮堆温度场模型，重现粮堆在冬末春 0 引 言  初之际和夏季的温度场和水气分压场分布。对物料与仓 筒仓广泛应用于粮食、物流、电力、冶金等行业中，