The Discrete Element Method (DEM) is a numerical tool
for modelling granular flows at the grain level. It is showing
great promise as an optimisation tool for a variety of industries
dealingwith granular materials [4]. At each computation
timestep, the DEM tracks all unit particles in the system, and
calculates the forces between particles and between particles
and boundaries. For each collision, a contact force model
is applied. A variety of different contact models of varying
complexity are available [5,6] but it is not a priori obvious
that a more complex (and more computationally expensive)
force model is necessary at the particulate level in order to
correctly predict flows of very large assemblies of particles.
We use a DEM solver developed by CSIRO that has been
applied successfully to granular flows in mining [7,8], bulk
solids handling [9,10], geophysical [11] and pharmaceuticals
[12] applications. A linear spring is used to model elastic
loading of the particles, and a dashpot models the energy
dissipated in inelastic collisions. This contact model simplifies
the computation allowing for large numbers of particles
(107) to be realistically modelled.
To facilitate the simulations presented, an infinitely stiff
path was created in the DEM software. Attached to this path
was a ‘bucket’ object constrained to rotate about a horizontal
axis parallel to the axis of the head pulley. The buckets rotation
is controlled by a pair of spring contacts. The springs
are arbitrarily positioned 10 mm above and 10 mm below the
buckets pivot and are calibrated against a laboratory elevator
to achieve an equivalent restorative moment. The CYS indication
in Fig. 4 designates the centreline of the retaining bolts
of the bucket as provided on the manufactures web site [3].
This enables us to simulate the deformation of the supporting
belt as these springs adjust to varying load states.
For the simulations presented, we define a “soft” case as
having an effective spring constant of 5.0 ×106 N/m for the
joint to the belt which was verified with laboratory measurements
on bucket tip deflection verses load. To obtain these
laboratory measurements, a bucket on a small bucket elevator
was positioned at the tangency point with the head pulley
and a series of masses applied at the buckets tip. Deflection
measurements were recorded for each mass to provide
connection rotational stiffness data. This data was used to
calculate the effective spring rates used in the DEM process
as the soft spring case. A “stiff” case with an arbitrary joint
spring constant of 5.0 × 108 N/m was employed to simulate
a much taller elevator.
For the DEM simulations reported here, spherical grains
with diameters in the range 2–10mmwith an equal mass distribution
in each size class were used. The material parameters
applied to the particles include a solids density of 1,100
kg/m3, a coefficient of friction of 0.5 for particle-particle and
particle-boundary collisions, and a coefficient of restitution
of 0.5 for particle-particle and particle-boundary collisions.
In the set up for this simulation, the bucket is statically
filled with the bucket located some distance away from the
headpulley. The particle diameters are random within the
constraint of total equal mass in each size range. The velocity
of the CYS point is brought to test speed ensuring that any
transient motion of either the bucket or particles associated
with the acceleration phase of the CYS has abated before the
headpulley transition.
วิธีการองค์ประกอบที่ไม่ต่อเนื่อง (พวกเขา) เป็นเครื่องมือ
ตัวเลขสำหรับการสร้างแบบจำลองการไหลของเม็ดที่ระดับเม็ด จะแสดง
สัญญาที่ดีเป็นเครื่องมือในการเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับความหลากหลายของอุตสาหกรรม
dealingwith วัสดุเม็ด [4] ที่คำนวณแต่ละ
timestep, พวกเขาติดตามอนุภาคทุกหน่วยในระบบและ
คำนวณกองกำลังระหว่างอนุภาคและอนุภาคระหว่าง
และขอบเขต สำหรับการปะทะกันแต่ละติดต่อแรง
แบบถูกนำมาใช้ ความหลากหลายของรูปแบบที่แตกต่างกันของรายชื่อผู้ติดต่อที่แตกต่างกัน
ซับซ้อนมี [5,6] แต่มันไม่ได้เป็นนิรนัย
เห็นได้ชัดว่ามีความซับซ้อนมากขึ้น (และราคาแพงกว่าคอมพิวเตอร์)
แบบแรงเป็นสิ่งที่จำเป็นในระดับอนุภาคเพื่อทำนายได้อย่างถูกต้อง
กระแสของการประกอบขนาดใหญ่มากของอนุภาค.
เราใช้แก้พวกเขาพัฒนาโดย CSIRO ที่ได้รับ
นำไปใช้กับกระแสเม็ดในการทำเหมืองแร่ [7,8],
การจัดการขยะของแข็ง [9,10], ฟิสิกส์ [11] และยา
[12] การใช้งาน สปริงเชิงเส้นที่ใช้ในการโหลดแบบยืดหยุ่น
ของอนุภาคและรูปแบบการใช้พลังงาน dashpot
เหือดหายไปในการชนไม่ยืดหยุ่น รูปแบบการติดต่อนี้ช่วยลดความยุ่งยาก
การคำนวณเพื่อให้สามารถจำนวนมากของอนุภาค
(107) ที่จะสร้างแบบจำลองแนบเนียน.
เพื่ออำนวยความสะดวกแบบจำลองที่นำเสนอเส้นทาง
แข็งเพียบถูกสร้างขึ้นในซอฟแวร์ของพวกเขา ที่แนบมากับ
เส้นทางนี้เป็น 'ถัง' วัตถุข้อ จำกัด เกี่ยวกับการหมุนแนวนอนขนานแกน
กับแกนของลูกรอกหัว
หมุนถังถูกควบคุมโดยคู่ของฤดูใบไม้ผลิติดต่อ น้ำพุ
ถูกวางตำแหน่งโดยพล 10 มม. ด้านบนและด้านล่าง 10 มม.
หมุนถังและมีการปรับเทียบกับลิฟท์ห้องปฏิบัติการ
เพื่อให้บรรลุขณะบูรณะเทียบเท่า
บ่งชี้ Cys ในมะเดื่อ 4 กำหนดเสียงแข็งของสลักเกลียวที่ยึด
จากถังที่ได้ระบุไว้บนเว็บไซต์ของผู้ผลิต [3].
นี้ช่วยให้เราสามารถจำลองความผิดปกติของเข็มขัด
สนับสนุนเป็นน้ำพุเหล่านี้ปรับตัวให้เข้าที่แตกต่างกันรัฐโหลด.
สำหรับแบบจำลองที่นำเสนอ ,ที่เรากำหนดเป็นกรณีที่ "อ่อน" เป็น
มีฤดูใบไม้ผลิที่มีประสิทธิภาพคงที่ของ 5.0 × 106 n / m สำหรับ
ร่วมกับเข็มขัดซึ่งได้รับการตรวจสอบกับการตรวจวัดในห้องปฏิบัติการ
ปลายแอ่นตัวถังโหลดโองการ ที่จะได้รับเหล่านี้วัดห้องปฏิบัติการ
ถังบน
ลิฟท์ถังขนาดเล็กที่วางอยู่ที่จุดวงที่มีลูกรอกหัว
และชุดของมวลชนที่นำมาประยุกต์ใช้ปลายถัง โก่ง
วัดนี้ถูกบันทึกไว้สำหรับมวลแต่ละที่จะให้ข้อมูล
ตึงเชื่อมต่อการหมุน ข้อมูลนี้ถูกใช้ในการคำนวณอัตรา
ฤดูใบไม้ผลิที่มีประสิทธิภาพที่ใช้ในกระบวนการ
พวกเขาเป็นกรณีฤดูใบไม้ผลิอ่อน กรณีที่ "แข็ง" กับพลร่วม
ฤดูใบไม้ผลิคงที่ของ 5.0 × 108 n / m ถูกจ้างมาเพื่อจำลอง
ลิฟท์สูงกว่า.
สำหรับการจำลองพวกเขารายงานที่นี่เมล็ดทรงกลม
ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางอยู่ในช่วง 2 10mmwith มวล
เท่ากับการกระจายในชั้นเรียนแต่ละขนาดถูกนำมาใช้ พารามิเตอร์วัสดุ
นำไปใช้กับอนุภาคมีความหนาแน่นของของแข็งจาก 1,100
kg/m3 ค่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานจาก 0.5 อนุภาคอนุภาคและอนุภาค
ขอบเขตและค่าสัมประสิทธิ์ของการชดใช้ความเสียหายจาก
0.5 อนุภาคอนุภาคและอนุภาค -เขตแดนชน.
ในการตั้งค่าสำหรับการจำลองนี้ถังเป็นแบบคงที่
ที่เต็มไปด้วยถังที่ตั้งอยู่ห่างออกไปจาก
headpulley เส้นผ่าศูนย์กลางอนุภาคเป็นแบบสุ่มภายในข้อ จำกัด
จากมีมวลเท่ากันโดยรวมในช่วงแต่ละขนาด
ความเร็วของจุด Cys ถูกนำมาเพื่อทดสอบความเร็วในการสร้างความมั่นใจว่าการเคลื่อนไหวใด ๆ
ชั่วคราวของทั้งถังหรืออนุภาคที่เกี่ยวข้อง
ด้วยขั้นตอนการเร่งความเร็วของ Cys ได้ลดลงก่อนที่จะเปลี่ยน headpulley
การแปล กรุณารอสักครู่..
วิธีการองค์ประกอบแยกกัน (DEM) เป็นเครื่องมือแทน
สำหรับแบบจำลองกระแส granular ระดับเมล็ด มันจะแสดง
สัญญาที่ดีเป็นเครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับอุตสาหกรรม
dealingwith granular วัสดุ [4] ที่คำนวณแต่ละ
timestep, DEM ติดตามหน่วยอนุภาคทั้งหมดในระบบ และ
คำนวณกอง ระหว่างอนุภาค และอนุภาค
และขอบเขตของการ สำหรับแต่ละชน ติดต่อบังคับรุ่น
ใช้ หลากหลายรุ่นติดต่อแตกต่างกันแตกต่างกัน
ความซับซ้อนจะมี [5,6] แต่ก็ไม่ได้แรกสุดเห็นได้ชัด
ที่แบบซับซ้อน (และแพงมาก computationally)
รุ่นแรงมีความจำเป็นในระดับฝุ่นเพื่อ
ถูกทำนายกระแสของแอสเซมบลีที่มีขนาดใหญ่มากของอนุภาค
เราใช้ solver DEM ที่พัฒนา โดย CSIRO ที่
เรียบร้อยกับขั้นตอนการ granular ในเหมือง [7,8], จำนวนมาก
จัดการ [9,10] ของแข็ง ธรณี [11] และยา
โปรแกรมประยุกต์ [12] ใช้แบบยืดหยุ่นสปริงเส้น
โหลดของอนุภาค และ dashpot เป็นรุ่นพลังงาน
dissipated ใน inelastic ตาม ช่วยให้ง่ายรุ่นนี้ติดต่อ
คำนวณที่อนุญาตให้ modelled เป็นจริงสำหรับจำนวนขนาดใหญ่ particles
(107).
เพื่อจำลองการแสดง แข็งเพียบ
ซอฟต์แวร์ DEM ที่สร้างเส้นทาง กับเส้นทางนี้
ถูกวัตถุ 'กลุ่ม' จำกัดการหมุนเกี่ยวกับแนวการ
แกนขนานกับแกนของรอกใหญ่ การหมุนถัง
ควบคุมคู่สปริงติดต่อ สปริง
โดยถูกวางข้างบน 10 มม.และ 10 มม.ด้านล่าง
กลุ่มสาระสำคัญ และการปรับเทียบกับลิฟต์ห้องปฏิบัติ
เพื่อให้ช่วงเวลาการฟื้นฟูเท่านั้น บ่งชี้ CYS
ใน Fig. 4 กำหนด centreline ของนอตรักษาการ
ของกลุ่มจัดไว้บนเว็บไซต์ของผู้ผลิต [3] .
นี้ช่วยให้เราสามารถจำลองแมพที่สนับสนุน
เข็มขัดเป็นน้ำพุเหล่านี้ปรับตัวให้แตกต่างกันโหลดอเมริกา
สำหรับแบบจำลองที่นำเสนอ เรากำหนดกรณี "นุ่ม" เป็น
มีมีประสิทธิภาพสปริงคงที่ของ 5.0 × 106 N/m สำหรับการ
ร่วมกับสายพานที่ถูกตรวจสอบกับวัดปฏิบัติ
ในกลุ่มแนะนำ deflection ข้อโหลด รับเหล่านี้
ประเมินห้องปฏิบัติการ กลุ่มบนลิฟท์ขนาดเล็กกลุ่ม
ตำแหน่งที่จุด tangency กับรอกใหญ่
และชุดของใช้ในคำแนะนำกลุ่มมวลชน Deflection
วัดถูกบันทึกในแต่ละมวลให้
เชื่อมต่อข้อมูลความแข็งในการหมุน ข้อมูลนี้ถูกใช้
คำนวณอัตราสปริงมีประสิทธิภาพที่ใช้ในกระบวนการ DEM
เป็นกรณีนุ่ม กรณี "แข็ง" ด้วยการร่วมกำหนด
สปริงคงที่ของ 5.0 × 108 N/m ถูกจ้างเพื่อจำลอง
มีมากสูงลิฟท์
สำหรับ DEM จำลองรายงานที่นี่ ธัญพืชทรงกลม
มีสมมาตรใน 2–10mmwith ช่วงการกระจายมวลเท่า
ขนาดแต่ละ ชั้นใช้ พารามิเตอร์วัสดุ
กับอนุภาคมีความหนาแน่นของแข็ง 1, 100
แรงเสียดทานของสัมประสิทธิ์ของ 0.5 สำหรับอนุภาคอนุภาค kg/m3 และ
ตามขอบของอนุภาค และสัมประสิทธิ์ของ restitution
0.5 สำหรับอนุภาคอนุภาคและอนุภาคขอบเขตตามการ
ในการตั้งค่าสำหรับการจำลองนี้ กลุ่มมีฟิกแบบคง
เต็มไป ด้วยกลุ่มที่อยู่ห่างจากบางจาก
headpulley ปัจจุบันอนุภาคเป็นแบบสุ่มภายใน
ข้อจำกัดของมวลรวมเท่ากันในแต่ละช่วงขนาดนั้น ความเร็ว
ของ CYS ที่ นำจุดเพื่อทดสอบความเร็วมั่นใจได้ว่ามี
ชั่วคราวการเคลื่อนไหวของกลุ่มหรืออนุภาคที่เชื่อมโยง
ด้วยความเร่ง ระยะ CYS ได้ลดลงก่อน
headpulley เปลี่ยน
การแปล กรุณารอสักครู่..