摘要：托辊接触力是圆管带式输送机托辊结构设计的关键参数,工程设计中基于输送带成形力、物料与输送带重力近似计算托辊组接触力,并将其作为单个托辊接触力的设计依据,使托辊接触力误差较大。为提高托辊接触力的计算精度,得到托辊接触力的计算方法,将托辊接触力分解为与物料重力、输送带成形力、输送带重力相关的3个分量,同时考虑托辊组中6个托辊的不同位置,分别研究各托辊接触力中3个分量,最终得到托辊接触力计算式。以管径为150mm的圆管带式输送机直线段为研究对象,具体研究过程如下:首先,研究了物料因素对托辊接触力的影响,基于有限元法建立了输送带-托辊动力学模型,考虑8组不同物料填充率下各托辊接触力的变化规律,分析得到各托辊承受物料重力的占比,当物料填充率大于50%时,下方两侧托辊承受33%~34%的物料重力,最下方托辊承受约60%的物料重力;其次,基于输送带-托辊动力学模型,分别考虑承载5组不同密度的物料,分析得到物料密度对托辊承受物料重力的占比影响较小,可忽略不计;基于上述物料因素分析,确定了托辊接触力中物料重力分量的计算式。然后,研究了输送带重力、输送带成形力对托辊接触力的影响,分别建立了只考虑输送带成形力和只考虑输送带重力的2种输送带-托辊动力学模型,分析得到下方两侧托辊承受约32%的输送带重力,最下方托辊承受约70%的输送带重力;下方5个托辊受输送带成形力作用相近,最上方托辊受输送带成形力作用最大,约为下方5个托辊平均值的1.49倍。综合托辊接触力中3个分量,得到各托辊接触力的计算式。最后,通过实验测试了不同物料填充率下的托辊接触力,验证了托辊接触力计算式,其计算精度较高。

摘要：岩石中普遍存在各向异性裂隙,其中单节理作为一种简单基础的裂隙结构,其力学行为研究可为评价和预测更复杂岩石体系的力学性能奠定基础。为研究单节理岩石的微观裂缝演化机制与规律,探究其对宏观力学参数和破坏特征的影响,该文以滇中引水工程大理段香炉山隧洞的节理岩体为研究对象,采用二维颗粒流数值程序对完整岩石和单节理岩石进行单轴压缩模拟试验,分析节理长度及倾角的变化对宏观力学参数和破坏特征的影响。结果表明:单节理岩石的节理越长、倾角越小,单轴抗压强度、峰值应变和弹性模量越小;节理越长,节理倾角对峰值应力、峰值应变和弹性模量的敏感性越高;试样大多呈张拉破坏,裂纹萌生顺序为翼裂纹、剪切裂纹、次生剪切裂纹和远场裂纹;随着节理倾角增大,起裂位置由节理中部向尖端转移,起裂方向由垂直于节理倾向转为平行于节理倾向;节理长度越长,破坏形成的主拉裂纹越少,裂纹类型越简单,翼裂纹起裂越早,剪切裂纹起裂越晚。