粉体静力学粉体压力计算

粉体静力学粉体压力计算2

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

詹森(Janssen)公式帕斯卡定理Pressureandstress,respectively,inliquidsandbulksolids4

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

詹森(Janssen)公式液体容器:同一水平面压力相等,帕斯卡定理与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)同一水平面得铅垂压力相等,水平与垂直方向得应力就是主应力(3)物性与填充状态均一,内摩擦因数均一5

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

詹森(Janssen)公式rzDzσzzσzz+δσzzτwτwδzMolerusI类粉体6

粉体力学

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詹森(Janssen)公式srr与szz就是主应力,根据朗肯应力关系K就是Janssen应力常数,当srr与szz确就是主应力时Janssen应力常数就就是朗肯应力常数积分7

粉体力学

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詹森(Janssen)公式求导8

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詹森(Janssen)公式边界条件:9

粉体力学

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筒体应力分析如果z=0得面为自由表面詹森(Janssen)公式10

粉体力学

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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D11

粉体力学

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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假设得限制MolerusI类粉体,适用性不受Janssen假设得限制大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静13

粉体力学

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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与现象高度达到6倍得料仓直径时,应力达到最大应力得95%14

粉体力学

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筒体应力分析实验测试结果表明:大型筒仓得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得脉动,离筒仓下部约1/3高度处,壁面受到冲击、反复载荷得作用,其最大压力可达到静压力得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不就是常数,得出了双曲线型应力分布,也用于筒仓得设计中。15

粉体力学

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粉体力学

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筒体应力分析例3-1计算粉体在柱体内得应力分布。已知,粉体就是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;柱体得高度与直径分别为30m与1m;初始应力s0=0。解:该粉体得朗肯主动态与被动态应力系数为16

粉体力学

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粉体力学

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筒体应力分析主动态时,应力为:应力分布得计算结果示于图3-17。17

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粉体力学

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筒体应力分析18

粉体力学

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粉体力学

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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3-1819

粉体力学

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粉体力学

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筒体应力分析20

粉体力学

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粉体力学

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筒体应力分析被动态时达到应力渐近值得距离远小于主动时达到应力渐近值得距离21

粉体力学

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锥体应力分析a22

粉体力学

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锥体应力分析23

粉体力学

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锥体应力分析当m=1时,当m≠1时,24

粉体力学

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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,25

粉体力学

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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得情况下,特别就是在朗肯被动态时,m值远大于1,此时应力存在渐近值且等于26

粉体力学

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锥体应力分析在锥体顶角附近应力与距顶角得距离成正比27

粉体力学

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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、2

锥体应力分析例3-2计算粉体在锥体内得应力分布。已知,粉体就是MolerusⅠ类粉体。内摩擦角、壁面摩擦角为与堆积密度分别为40°、10°与1000kg/m³;锥体得高度H与半角分别为1m与15°;初始应力s0=0。解:该粉体得朗肯主动态与被动态应力系数为28

粉体力学

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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、2

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。29

粉体力学

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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、2

锥体应力分析锥角附近应力正比于距锥角顶点得距离。30

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、3

Walters转换应力DCAB主动态被动态DHyz主动态被动态转换面31

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、3

Walters转换应力32

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、3

Walters转换应力Walters提出当粉体从上向下流动时,粉体得应力状态从朗肯主动态转变为朗肯被动态。设转换面得高度为H主动态部分得应力33

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、3

Walters转换应力主动态部分得应力转换面(z=H)得应力34

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、3

Walters转换应力转换面(z=H)得应力被动态得初始应力被动态部分得应力y就是从转换面开始得高度35

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、3

Walters转换应力转换面(z=H)得应力被动态部分得应力36

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、3

Walters转换应力转换面(z=H)得应力被动态部分得应力37

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、3

Walters转换应力被动态部分得应力38

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、3

Walters转换应力39

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、3

Walters转换应力随内摩擦角得增加而迅速增加40

粉体力学

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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得交接处,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得应力分布41

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、4

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3-342

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、4

料仓应力分析例3-343

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