粉体静力学粉体压力计算演示文稿

粉体静力学粉体压力计算演示文稿1

粉体力学

大连理工大学流体与粉体工程研究设计所刘凤霞现在是1页\一共有44页\编辑于星期五（优选）粉体静力学粉体压力计算现在是2页\一共有44页\编辑于星期五3

粉体力学

大连理工大学流体与粉体工程研究设计所刘凤霞3.8粉体应力计算3.8.1柱体应力分析3.8.2锥体应力分析3.8.3Walters转换应力3.8.4料仓应力分析现在是3页\一共有44页\编辑于星期五4

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大连理工大学流体与粉体工程研究设计所刘凤霞3.8粉体应力计算

詹森(Janssen)公式帕斯卡定理Pressureandstress,respectively,inliquidsandbulksolids现在是4页\一共有44页\编辑于星期五5

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大连理工大学流体与粉体工程研究设计所刘凤霞3.8粉体应力计算

詹森(Janssen)公式液体容器：同一水平面压力相等，帕斯卡定理和连通器原理成立粉体容器：完全不同。假设：(1)容器内粉体层处于极限应力状态(2)同一水平面的铅垂压力相等，水平和垂直方向的应力是主应力(3)物性和填充状态均一，内摩擦因数均一现在是5页\一共有44页\编辑于星期五6

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大连理工大学流体与粉体工程研究设计所刘凤霞3.8粉体应力计算

詹森(Janssen)公式rzDzσzzσzz+δσzzτwτwδzMolerusI类粉体现在是6页\一共有44页\编辑于星期五7

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詹森(Janssen)公式srr和szz是主应力，根据朗肯应力关系K是Janssen应力常数，当srr和szz确是主应力时Janssen应力常数就是朗肯应力常数积分现在是7页\一共有44页\编辑于星期五8

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詹森(Janssen)公式求导现在是8页\一共有44页\编辑于星期五9

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詹森(Janssen)公式边界条件:现在是9页\一共有44页\编辑于星期五10

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筒体应力分析如果z=0的面为自由表面詹森(Janssen)公式现在是10页\一共有44页\编辑于星期五11

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筒体应力分析非圆形截面容器，用当量半径De代替D现在是11页\一共有44页\编辑于星期五12

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筒体应力分析当z→∞时，应力趋于常数值应力达渐近值时，粉体重量由切应力承担,适用性不受Janssen假设的限制MolerusI类粉体，适用性不受Janssen假设的限制现在是12页\一共有44页\编辑于星期五13

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筒体应力分析当粉体填充到一定深度时，应力趋于渐近值粉体压力饱和现象高度达到6倍的料仓直径时，应力达到最大应力的95%现在是13页\一共有44页\编辑于星期五14

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筒体应力分析实验测试结果表明：大型筒仓的静压分布同詹森公式理论值基本一致，但卸载时压力有显著的脉动，离筒仓下部约1/3高度处，壁面受到冲击、反复载荷的作用，其最大压力可达到静压力的3~4倍。这一动态超压现象，使得大型筒仓产生变形或破坏，设计时要加以考虑。Rimbert假设K不是常数，得出了双曲线型应力分布，也用于筒仓的设计中。现在是14页\一共有44页\编辑于星期五15

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筒体应力分析例3-1计算粉体在柱体内的应力分布。已知，粉体是MolerusⅠ类粉体。其内摩擦角为40°，壁面摩擦角为10°，堆积密度为1000kg/m³；柱体的高度和直径分别为30m和1m；初始应力s0=0。解：该粉体的朗肯主动态和被动态应力系数为现在是15页\一共有44页\编辑于星期五16

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筒体应力分析主动态时，应力为：应力分布的计算结果示于图3-17。现在是16页\一共有44页\编辑于星期五17

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筒体应力分析现在是17页\一共有44页\编辑于星期五18

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筒体应力分析被动态时，应力为：应力分布计算结果示于图3-18现在是18页\一共有44页\编辑于星期五19

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筒体应力分析现在是19页\一共有44页\编辑于星期五20

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筒体应力分析被动态时达到应力渐近值的距离远小于主动时达到应力渐近值的距离现在是20页\一共有44页\编辑于星期五21

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锥体应力分析a现在是21页\一共有44页\编辑于星期五22

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锥体应力分析现在是22页\一共有44页\编辑于星期五23

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锥体应力分析当m=1时，当m≠1时，现在是23页\一共有44页\编辑于星期五24

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锥体应力分析当m=1时，当m≠1时，边界条件:当m＝1时，当m≠1时，现在是24页\一共有44页\编辑于星期五25

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锥体应力分析边界条件:当m＝1时，当m≠1时，绝大多数粉体在锥角较小的情况下，特别是在朗肯被动态时，m值远大于1，此时应力存在渐近值且等于现在是25页\一共有44页\编辑于星期五26

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锥体应力分析在锥体顶角附近应力与距顶角的距离成正比现在是26页\一共有44页\编辑于星期五27

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锥体应力分析例3-2计算粉体在锥体内的应力分布。已知，粉体是MolerusⅠ类粉体。内摩擦角、壁面摩擦角为和堆积密度分别为40°、10°和1000kg/m³；锥体的高度H和半角分别为1m和15°；初始应力s0=0。解：该粉体的朗肯主动态和被动态应力系数为现在是27页\一共有44页\编辑于星期五28

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锥体应力分析被动态时，应力为：应力分布计算结果示于图3-21。现在是28页\一共有44页\编辑于星期五29

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锥体应力分析锥角附近应力正比于距锥角顶点的距离。现在是29页\一共有44页\编辑于星期五30

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Walters转换应力DCAB主动态被动态DHyz主动态被动态转换面现在是30页\一共有44页\编辑于星期五31

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Walters转换应力现在是31页\一共有44页\编辑于星期五32

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Walters转换应力Walters提出当粉体从上向下流动时，粉体的应力状态从朗肯主动态转变为朗肯被动态。设转换面的高度为H主动态部分的应力现在是32页\一共有44页\编辑于星期五33

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Walters转换应力主动态部分的应力转换面(z=H)的应力现在是33页\一共有44页\编辑于星期五34

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Walters转换应力转换面(z=H)的应力被动态的初始应力被动态部分的应力y是从转换面开始的高度现在是34页\一共有44页\编辑于星期五35

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Walters转换应力转换面(z=H)的应力被动态部分的应力现在是35页\一共有44页\编辑于星期五36

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Walters转换应力转换面(z=H)的应力被动态部分的应力现在是36页\一共有44页\编辑于星期五37

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Walters转换应力被动态部分的应力现在是37页\一共有44页\编辑于星期五38

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Walters转换应力现在是38页\一共有44页\编辑于星期五39

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Walters转换应力随内摩擦角的增加而迅速增加现在是39页\一共有44页\编辑于星期五40

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料仓应力分析排料时转换应力发生在柱体与锥体的交接处，则柱体部分为朗肯主动态，锥体部分为朗肯被动态锥体部分的应力分布现在是40页\一共有44页\编辑于星期五41

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料仓应力分析zσzz(kPa)σrr(kPa)00019.42.04218.13.93326.25.6433.77.31540.68.81z￫∞127.70427.714yσzz(kPa)σrr(kPa)040.6186.712.149.8421.175.3830.492.253.7300例3-3现在是41页\一共有44页\编辑于星期五42

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