Редактирование: Ольга Бразгина: Моделирование деформирования твердых гранулированных частиц: влияние формы на деформационное поведение
Внимание! Вы не авторизовались на сайте. Ваш IP-адрес будет публично видимым, если вы будете вносить любые правки. Если вы войдёте или создадите учётную запись, правки вместо этого будут связаны с вашим именем пользователя, а также у вас появятся другие преимущества.
Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия | Ваш текст | ||
Строка 1: | Строка 1: | ||
== Описание == | == Описание == | ||
− | Данная работа | + | Данная работа выполняется в рамках [[Гамбургский проект | Гамбургского проекта]] при поддержке стипендиальной программы "Леонард Эйлер" немецкой службы академических обменов (DAAD). |
− | == | + | == Участники == |
− | |||
− | Руководители со стороны [ | + | Стипендиат: О. Бразгина |
+ | |||
+ | Руководители со стороны СПбГПУ: [[А.М. Кривцов]], [[В.А. Кузькин]] | ||
+ | |||
+ | Руководители со стороны TUHH: S. Heinrich, S. Antonyuk | ||
== Аннотация == | == Аннотация == | ||
Зачастую форма гранулированных частиц существенно отличается от сферической. Существующие на данный момент аналитические модели контактного взаимодействия не позволяют учитывать многие особенности деформирования, ограничиваясь лишь наиболее простыми предположениями. | Зачастую форма гранулированных частиц существенно отличается от сферической. Существующие на данный момент аналитические модели контактного взаимодействия не позволяют учитывать многие особенности деформирования, ограничиваясь лишь наиболее простыми предположениями. | ||
− | [[Файл:tio2.jpg|400px|thumb|right|Изображения гранул диоксида титана, полученные в TUHH | + | [[Файл:tio2.jpg|400px|thumb|right|Изображения гранул диоксида титана, полученные в TUHH]] |
− | В частности, не существует теории, описывающей более сложную по сравнению со сферической геометрию частицы. Численное моделирование | + | В частности, не существует теории, описывающей более сложную по сравнению со сферической геометрию частицы. Численное моделирование предоставляет большое поле деятельности путем простого варьирования различных параметров модели, учет тех или иных необходимых свойств, что несравнимо сложнее при аналитическом подходе. Поэтому рассмотрение влияния геометрии частиц путем численного моделирования является необходимым. |
Моделирование деформационного поведения частиц эллипсоидальной формы позволяет более точно описать отклик частиц неправильной формы, т.к. частиц эллипсоидальной формы являются наиболее простыми несферическими частицами. Моделирование частиц, обладающих внутренней полостью, необходимо для оценки ее прочностных характеристик, которые накладывают ограничение на использование таких гранул. | Моделирование деформационного поведения частиц эллипсоидальной формы позволяет более точно описать отклик частиц неправильной формы, т.к. частиц эллипсоидальной формы являются наиболее простыми несферическими частицами. Моделирование частиц, обладающих внутренней полостью, необходимо для оценки ее прочностных характеристик, которые накладывают ограничение на использование таких гранул. | ||
Строка 19: | Строка 22: | ||
== Моделирование сжатия гранул эллипсоидальной формы == | == Моделирование сжатия гранул эллипсоидальной формы == | ||
− | При различном соотношении полуосей эллипсоида a и b проведено моделирование в конечно-элементном пакете ABAQUS 6.11-2. Радиус сферической частицы был задан равным 25 мкм, полуоси частиц для других экспериментов были заданы таким образом, чтобы объем частиц был одинаковым и совпадал с объемом сферы. При этом соотношения полуосей <math>a/b</math> менялось от 1 (соответствует сфере) до 0.5. Материал принят изотропно-упругим (<math>E=230</math> МПа, <math>\nu=0.3</math>) | + | При различном соотношении полуосей эллипсоида a и b проведено моделирование в конечно-элементном пакете ABAQUS 6.11-2. Радиус сферической частицы был задан равным 25 мкм, полуоси частиц для других экспериментов были заданы таким образом, чтобы объем частиц был одинаковым и совпадал с объемом сферы. При этом соотношения полуосей <math>a/b</math> менялось от 1 (соответствует сфере) до 0.5. Материал принят изотропно-упругим (<math>E=230</math> МПа, <math>\nu=0.3</math>), коэффициент трения между частицей и обкладкой принят равным <math>\mu=0.3</math>). Результаты, полученные для сферической частицы, как показано ранее, близки к аналитическому решению задачи Герца ([http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B2%D0%B7%D0%B0%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B8%D1%8F Механика контактного взаимодействия]). Задача решалась в трехмерной постановке, построенная сетка конечных элементов имеет сгущение вблизи области контакта частицы и сжимающей обкладки. |
{|align="center" | {|align="center" | ||
Строка 108: | Строка 111: | ||
{|align="center" | {|align="center" | ||
|-valign="top" | |-valign="top" | ||
− | |[[Файл:brazil-photo.jpg| | + | |[[Файл:brazil-photo.jpg|1200px|thumb|right| Натурный эксперимент]] |
− | |[[Файл:ant-crack.jpg|300px|thumb|right| Результаты моделирования методом дискретных элементов | + | |[[Файл:ant-crack.jpg|300px|thumb|right| Результаты моделирования методом дискретных элементов]] |
− | |[[Файл:asonov-crack.jpg| | + | |[[Файл:asonov-crack.jpg|180px|thumb|right| Результаты моделирования методом динамики частиц]] |
− | |[[Файл:crack.jpg| | + | |[[Файл:crack.jpg|200px|thumb|right| Результаты моделирования методом XFEM]] |
|} | |} | ||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
==Результаты== | ==Результаты== | ||
Строка 135: | Строка 131: | ||
Полученные результаты играют важную роль при дальнейшем моделировании взаимодействия совокупности частиц и для подбора оптимальных геометрических и прочностных характеристик с учетом необходимых свойств гранул. | Полученные результаты играют важную роль при дальнейшем моделировании взаимодействия совокупности частиц и для подбора оптимальных геометрических и прочностных характеристик с учетом необходимых свойств гранул. | ||
− | |||
− | |||
− | |||
== Литература == | == Литература == | ||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
== См. также == | == См. также == |