离散元方法与cad软件的集成研究

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1、离散元方法与CAD软件的集成研究摘要：离散元法是Cundall[1]提出的计算散体介质系统力学行为的一种数值方法，目前已在岩土工程(如滑坡)与风沙流动(如雪崩、风化)，颗粒材料的输送、混合、分离(筛分)，颗粒(如土壤)的结块与冲击碰撞，土壤与机械(如挖掘机)的相互作用，化工过程装备(如流化床)和矿山装备(如球磨机)等研究领域得到较多应用[2]。国内外的许多学者致力于采用离散元法分析颗粒材料与机械部件的接触作用，根据需要建立机械部件(边界)的离散元法分析模型[3]。将离散元法与CAD软件相结合，实现了由机械部件的C

2、AD模型建立其离散元法分析模型，还实现了CAD软件与自主研制的离散元法分析软件的集成，从而开发出一种通用机械部件的集成分析设计系统，并通过一些实例验证了该系统的可行性和优点。关键词：离散元法；CAD；集成分析设计中国分类号：TP391文献标识码：ADiscreteElementMethodandtheIntegrationofCADSoftwareYUMiao(SchoolofMechanicalEngineering,ShenyangUniversityofScienceandTechnology,Shenya

3、ng110159,China)Abstract:DiscreteelementmethodisputforwardCundall[1]thecalculationofmechanicalbehaviorofsomemediasystemanumericalmethod,atpresentalreadyingeotechnicalengineering(suchaslandslide)andsandstormflow(suchasanavalanche,weathering),particlematerialcon

4、veying,mix,separation(screening),grain(suchassoil)agglomerateandimpactandcollisionsoilandmachinery(suchasexcavator)theinteractionofthechemicalprocessequipment(suchasfluidizedbed)andminingequipment(suchasballmill)morewidelyappliedfieldssuchasresearch[2].Manysc

5、holarsathomeandabroadtothediscreteelementmethodanalysismaterialsandmechanicalpartsoftheparticlecontactrole,accordingtoneedtoestablishthemechanicalparts(borders)discreteelementmethodanalysismodel[3].ThediscreteelementmethodcombinedwithCADsoftware,realizedbymec

6、hanicalpartsoftheCADmodeltoestablishthediscreteelementmethodanalysismodel,butalsoachievingtheCADsoftwareanddiscreteelementmethodofindependentresearchandanalysissoftwareintegration,soastodevelopageneralmechanicalpartsoftheintegratedanalysisdesignsystem,andthro

7、ughsomeexampleshowsthefeasibilityandadvantageofthissystem.Keywords:Discreteelementmethod;CAD;Integrationanalysisanddesign引言在工农业生产中，大量存在着散粒物料(如岩石、煤炭、土壤、泥沙、农产品和颗粒肥料等)与机械部件的接触作用和散粒物料的流动过程。如矿山采掘机挖掘以及矿石输送和分选时，始终存在着矿石的运动；农业机械中播种机播种时，始终存在着种子、肥料和土壤的流动；农产品的收获、输送、分级、加工

8、和包装等，也始终存在着相关散粒物料的流动。散粒物料的运动除与本身力学性质有关外，还与相关机械部件的结构形状、尺寸参数和运动方式等有关。一个好的机械部件设计，应使散粒物料按照预想的方式运动，如采矿时矿石的流动；减少流动过程中不必要的损伤，如播种时种子损伤；节省机械动力消耗，如开沟和耕翻土壤时牵引动力消耗。此时必须考虑机械部件与散粒物料的相互作用及其动力学问题。散粒物料的性质