吴 伟，梁清香，林智文

(太原科技大学 应用科学学院，太原 030024)

混凝土搅拌车作为远距离输送混凝土的多功能设备[1]，具有对混凝土同时进行运输和搅拌两种功能，保证混凝土在运输中的均匀性而免于离析。近几十年来国内高速发展，各种基础设施建设对混凝土的需求在不断扩大，质量要求也逐步严格，混凝土搅拌车以机动灵活性和高质量的混凝土搅拌效果表现出明显优势。

在长距离运输过程中，确保混凝土搅拌的均匀性对保证混凝土的浇注质量至关重要，因此了解混凝土搅拌车进料、搅拌、出料动态过程中的流场分布及罐体外壳与搅拌叶片的应力分布，可直观了解混凝土搅拌车的工作状态，进而为搅拌车的结构优化设计提供理论依据。

目前，由于实验难以观察混凝土搅拌运动细节，对于混凝土搅拌过程主要以数值模拟为主，传统的研究方法基于Euler-Euler耦合的双流体模型。基于流变模型、流变测试等研究方法，模拟混凝土颗粒和颗粒簇的流动形态和运动轨迹，分析搅拌车搅拌过程。为更好地模拟搅拌车混凝土流动状态，混合离散单元模型能够很好地分析混凝土在不同时刻、不同状态所表现的微观问题。

有限元软件ABAQUS是目前较强大的通用有限元分析软件，其流固耦合功能得到了广泛认可[2]，本文应用ABAQUS显示求解器分析混凝土搅拌车在作业下的流-固耦合问题。

1 计算模型

1.1 模型与网格

为简化混凝土搅拌车的模型，分别对混凝土车的罐体外壳、混凝土拌合物欧拉域、螺旋型搅拌叶片[3]进行建模，装配成如图1所示的整体。……