顆粒流潤(rùn)滑中的剪切膨脹現(xiàn)象及其形成機(jī)理探索.pdf

1、為了研究顆粒流在摩擦副間隙中的運(yùn)動(dòng)和潤(rùn)滑特性,本文構(gòu)建了一個(gè)雙筒剪切裝置來(lái)研究?jī)?nèi)外筒的受力,并觀察顆粒受剪切時(shí)所表現(xiàn)的特有現(xiàn)象。如通過(guò)改變雙筒的表面結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速、顆粒粒徑和數(shù)量等因素來(lái)研究顆粒流的運(yùn)動(dòng)特性和對(duì)摩擦副的影響。結(jié)果表明:摩擦副表面越粗糙、顆粒數(shù)量越多、顆粒尺度越小,其摩擦力越大；在剪切試驗(yàn)中顆粒流表現(xiàn)出膨脹現(xiàn)象,進(jìn)而造成裝置振動(dòng),其成因與顆粒架拱及強(qiáng)力鏈有密切關(guān)聯(lián)。
　　 針對(duì)顆粒受剪切過(guò)程,本文還利用離散元法構(gòu)建了平

2、行板剪切模型,通過(guò)上下板間相對(duì)運(yùn)動(dòng),監(jiān)測(cè)上板和顆粒的位移以及顆粒間力鏈的演變,模擬結(jié)果表明了顆粒體系受剪切過(guò)程中伴隨著膨脹和收縮過(guò)程,這一特性與流體存在差異。
　　 為了對(duì)實(shí)驗(yàn)中無(wú)法測(cè)量的參數(shù)有進(jìn)一步了解,基于顆粒物質(zhì)特性,利用離散單元法重現(xiàn)雙筒剪切模型,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中各種參數(shù)的影響并對(duì)模擬過(guò)程中顆粒體系的力鏈結(jié)構(gòu)等微觀特性進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果顯示:顆粒粒徑和顆粒體系的體積分?jǐn)?shù)對(duì)顆粒的運(yùn)動(dòng)以及顆粒內(nèi)部力鏈結(jié)構(gòu)有較大影響；多種參數(shù)