程奇鹏， 孙巍巍， 卢 赛

(南京理工大学 理学院， 江苏 南京 210094)

基于PFC3D的浅圆仓偏心卸料离散元研究

程奇鹏， 孙巍巍， 卢 赛

(南京理工大学 理学院， 江苏 南京 210094)

在筒仓试验的基础上建立浅圆仓的PFC3D离散元模型，比较了满仓状态下仓壁侧压力的模型计算值、试验值、规范计算值，模型拟合效果良好，证明了PFC3D能较准确的模拟仓壁侧压力，模型参数选择合理。从颗粒速度场、力场两个角度分析了高径比0.75的浅圆仓偏心率为0.3的偏心卸料过程，发现浅圆仓内贮料不同于深仓中的整体流动特征，呈现的是漏斗状的偏心卸料模式。偏心卸料过程中，仓壁会出现超压现象，超压系数最大值达到1.25。仓壁侧压力参数分析结果表明，仓壁同一位置超压系数随着卸料速度的增大而增大，随着偏心率的增大而增大。在小偏心和低卸料速度的前提下，浅圆仓仓壁设计可不考虑超压现象。结论可供工程设计和以后的研究参考。

浅圆仓； PFC3D； 离散元； 偏心卸料； 侧压力； 参数分析

偏心卸料很早就存在于筒仓的设计、建造和使用中，近年来其重要性和对结构的危害逐渐被人们所认识，也得到各国规范不同程度的重视[1～3]。随着计算机技术的不断发展，研究者们更青睐于采用数值模拟分析方法，目前的数值模拟方法主要有有限单元法[4，5]和离散单元法两种。由于筒仓贮料为散体，其物理性质介于固体和液体之间，用ANSYS等有限元软件很难分析散体的具体颗粒问题，而采用三维颗粒流程序PFC3D能更好的分析颗粒流态、力场、速度场以及偏心卸料超压等问题[6]。……