摘要：为了研究贮料重度对仓壁卸料压力和流态的影响,该研究进行了室内试验和数值模拟分析。室内试验采用自主设计的半圆柱形平底圆筒仓,仓壁嵌入定制的压力传感器量测仓壁压力,通过摄像机记录流态演化过程。贮料选用重度不同平均粒径为5.5 mm的陶球颗粒(以下简称陶粒)和大豆,各进行了5组卸料试验。并进行了离散元(discrete element method,DEM)数值模拟。最后,综合试验结果和数值模拟结果,结合颗粒物质力学基本原理,分析了贮料重度对流态演化及仓壁压力分布的影响。结果表明:陶粒和大豆的流态演变过程相似;静止区边界在卸料前期和中期处于稳定状态,贮料静止区角度为54.03°,高度为0.310 m,卸料后期,表面流动边界面开始与静止区边界面以28.5°相交,并最终滞留在仓底附近形成角度为28.5°,高度为0.120 m的“滞留区”;贮料重度越大,仓壁压力变化越剧烈;峰值压力作用点在距离仓壁底部约3/10高度处;在卸料最初(卸料时间5 s,占总卸料时长的1.43%),陶粒和大豆的仓壁压力均发生剧烈突增:陶粒峰值增幅为263%,大豆峰值增幅为257%,该现象为实践中筒仓破坏多出现在卸料初期提供了试验支持。基于细观层面的力链网络演化,证实了重度大的陶粒通过力链网络传递到仓壁的压力更大,仓壁压力波动性与力链的断裂、重构和结拱起始、结拱完成和拱塌落有直接的对应关系。研究建立了从细观力链网络传递、力链断裂、重构与宏观仓壁压力分布的直接联系,研究结果可为筒仓结构设计提供理论支撑与试验依据。

摘要：卸料时的仓壁压力是筒仓结构设计的关键,仓内物料的流动状态(流态)是影响卸料压力分布的关键。为了探究物料流态的演化过程和发生机理以及由此引发的仓壁压力分布情况,该研究采用自主设计的半圆柱形有机玻璃筒仓模型进行筒仓中心卸料试验和离散元(discrete element method,DEM)模拟分析。筒仓壁嵌入定制压力计,贮料为平均粒径3.5 mm的陶球,在测量仓壁压力分布的同时实时观测贮料内部和外部的流动过程。通过标定颗粒追踪贮料运动轨迹。通过PFC2D建立离散元数值模型,分析卸料过程中贮料的力链网络、速度矢量和孔隙率变化,探讨颗粒的运动机制和颗粒体系的传力方式。基于模型试验和数值模拟结果,根据颗粒物质力学、土力学和散体力学基本原理,从宏观和细观层面分析流态的演化过程和发生机理以及仓壁压力波动性规律,明确仓壁压力和流态的关系。结果表明:卸料瞬间(卸料率0~1%),强力链断裂导致孔隙率增大(由卸料前的0.15043~0.20030增至卸料瞬间的0.15136~0.23223),各测点仓壁压力骤增,P2测点(深度0.4 m)的增幅最大,达到1.94;卸料时贮料流态的演化过程为:整体流—漏斗流—混合流(漏斗流与管状流共存)—管状流,并以漏斗流和管状流为主,整体流阶段的仓壁压力波动性最大(0.2、0.4和0.6 m深度处的仓壁压力骤增至峰值1.65、3.63和4.05 kPa),颗粒流动呈现非线性;在贮料表面下降至高径比为1.04的位置,管状流开始出现,卸料时管状流道的直径逐渐减小(由270 mm减小至50 mm);贮料区域可划分为流动区、(准)静止区以及边界区,这些区域随着物料流出不断发展变化,流动区和静止区的交界位于距仓底0.329 m(约1/3高度)处。研究结果可为散体物料流态和筒仓散体物料压力分析提供参考。

摘要：筒仓卸料时贮料作用在仓壁上的卸料压力出现骤然增大以及震荡分布的现象,该文从贮料的散体颗粒性入手,采用离散元法和模型试验法研究贮料在静止储粮状态和卸料过程中的力学行为,从细观颗粒层次探求卸料时贮料内部土拱效应与宏观仓壁卸料压力增大及产生震荡的本质联系。模型为平底立筒仓,高1.0 m,宽0.5 m,卸料口直径0.1 m,数值模型填充20 400个球形单元,模型试验贮料为大豆。首先,通过分析卸料中仓底压力分布的周期性变化规律,证实了卸料口附近拱效应的存在。然后选取结拱起始、结拱完成及拱塌落3个时间点仓内贮料的力链网络、竖向应力、横向应力、主应力方向和速度场分布,分析了卸料时的拱效应及其对仓壁卸料压力分布的影响。研究发现,卸料中,筒仓底部的卸料口附近有拱形成,其跨度为卸料口直径的4.0倍,高度为卸料口直径的2.5倍。随着物料的流出,卸料口附近的颗粒物质遵循"拱形成-拱塌落"的动态规律,并据此提出了筒仓卸料的动态成拱机制。深高比0.35处,动态压力修正系数最大为2.70。在深高比0.85处,结拱完成时的仓壁压力达到峰值3.57k Pa。分析结果表明,拱的形成是仓壁压力增大的根本原因,动态成拱机制则是宏观仓壁压力产生震荡的根本原因,仓壁压力峰值作用点和最大动态压力修正系数作用点并不一致。动态成拱机制以及由此引发的仓壁卸料压力分布规律,可为构建机理研究的筒仓结构安全设计提供参考。

摘要：采用离散单元法模拟分析仓壁摩擦因数不同的筒仓在贮料和卸料工况下的仓壁侧压力变化。研究结果表明,卸料引发的仓壁峰值压力分布为筒仓结构设计的控制压力。随着仓壁摩擦因数的增大,超压因数呈增大的趋势,而筒仓侧壁的静止压力和卸料压力峰值均有减小的趋势,且摩擦因数对仓壁侧压力的影响程度随着深度的增加而增大。

摘要：背景:游离牵引钩是直丝弓矫治器滑动法移动牙齿的一种常用装置。传统的游离牵引钩的缺点是固位力不足,加力后牵引钩容易在弓丝上滑动,从而不能达到整体移动牙齿的目的。目的:研发一种新型栓钉式游离牵引钩,检测其静态抗移位性能,并与传统牵引钩对比。方法:设计并生产一种由开口的箱状体、牵引钩和栓钉组成的新型游离牵引钩。30个新型牵引钩和30个AO游离牵引钩分别安置于0.019×0.025英寸不锈钢方丝上,分别放到多用途加载机上进行加载,测量每个牵引钩在弓丝上移位所需的力值。比较两种牵引钩的抗移位性能。结果与结论:移动新型牵引钩所需的力值(22.37±9.06)N明显大于移动AO游离牵引钩所需的力值(4.96±0.70)N(P<0.01)。与传统的游离牵引钩相比较,栓钉式牵引钩具有结构更合理,固位原理更先进,以及优异的抗移位性能。

摘要：为了观察筒仓卸料过程中内部流态及其相对应的仓壁压力变化进行研究,现基于物理模型试验,自主设计并制作半圆形筒仓,采用压实和松散两种装料方式,观察卸料过程中不同的物料流态.结果表明,当采用压实装料时,物料表现为管状流,采用松散装料时,物料表现为整体流与漏斗流共存.通过自主设计定制的土压力盒传感器来测定贮料及卸料工况下仓壁压力数值,将仓壁压力数值与物料流态联合分析,结果显示:在贮料工况下,压实装料时仓壁压力数值与Janssen公式计算值具有较好的一致性,松散装料时,内部力链网络疏松,仓壁压力数值较大.在卸料工况下,物料流态为管状流和漏斗流时,仓壁压力变化稳定,物料流态为整体流时,仓壁压力具有较大的波动性变化.对两种不同装料方式下,仓壁压力进行超压分析,发现物料表现为管状流和漏斗流时,无较大的超压变化,物料表现为整体流时,有较大的超压现象,最大超压系数为1.85,且仓壁压力波动性最大点与超压现象最大点一致.在筒仓卸料过程中,不同的装料方式具有不同的流态,同时,仓壁具有不同的压力变化规律,该研究可为构建和完善筒仓结构安全设计提供参考.

摘要：根据大型充灌袋在天津滨海新区修建围埝和道路的工程实践,提出了采用大型充灌袋在吹填土上筑路的理论和方法。该法采用大型充灌袋作为路堤,利用充灌袋的挤淤作用使其底部落位在承载力较高的土层,并通过打设排水板,对袋底以下土层进行进一步加固。提出了基于极限平衡理论的充灌袋挤淤沉降机理与计算方法,根据巴隆固结理论估算了充灌袋底部土体的固结度,采用分层总和法计算沉降,根据固结沉降量的大小确定是否继续吹填充灌袋以达到路堤设计标高。对实际工程的挤淤深度和固结沉降进行了计算,计算结果与实际工程的检测结果吻合良好。为完善充灌袋挤淤置换筑路法的设计计算提供了理论依据。

摘要：采用简单条分法和简化毕肖普法,对中央大道海河沉管隧道工程的干坞边坡稳定性在开挖、充水和再排水3种工况下进行了分析.对开挖阶段,考虑了渗流力和开挖扰动的影响;对充水阶段,考虑了浸润面以上毛细作用区内毛细吸力丧失的影响;对排水阶段,考虑了水位骤降引起的应力变化和超孔隙水压力的影响.这项研究成果已作为该项目的设计依据.