基于离散元的混沌振动密实成型过程的模拟与研究

《基于离散元的混沌振动密实成型过程的模拟与研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西安建筑科技大学硕士学位论文专业：机械设计及理论硕士生：李彦泳指导教师：史丽晨教授摘要随着社会发展的需要，快节奏、高效率已经成为现代社会的主流特色。对于建筑行业来说“建筑工业化”的进程不断提升，混凝土预制件的制备是提高建筑效率的一种可行方法，因此，混凝土预制件的应用越来越广泛。然而，我国对于混凝土预制件的使用相对较少，主要原因是混凝土预制件的密实度相对较差，导致混凝土预制件的强度和耐用性能变差，其更深原因是混凝土振动台的振动频率相对单一，无法与大多数骨料达到共振效果。所以混凝土振动台作为混凝土预制件的生产设备，它的性能好

2、坏直接决定着混凝土预制件的密实度和强度是否满足使用要求。混凝土振动台的主要部件是激振器，它的好坏影响着混凝土振动台的工作性能。本篇文章提出了一种混沌激振器，它较传统激振器具有宽频性，能与大多数骨料达到共振，因此密实度和强度得到很大提升，在此基础之上，设计并生产加工出一台混沌混凝土振动台，由于时间有限，本文对混沌混凝土振动台振动特性作了分析，并经过实测进行验证。具体研究内容如下：（1）介绍了混凝土预制件及振动成型的研究现状、离散元的研究状况、混凝土振动密实过程、混凝土振动密实机理及影响振动密实的相关因素。同时也对混沌振动做

3、了简单介绍，并根据混沌振动的特点从而引出了混沌识别的定量和定性方法，对混沌识别的具体流程做了一定论述。（2）对于传统振动台的激振方式做了简单阐述，同时提出并建立混沌振动台主要部件-混沌激振器。利用Solidworks软件对混沌激振器进行建模，然后用Matlab软件对混沌激振器进行仿真从而得出其振动特性，利用获得的混沌激振器相轨图、Poincare图、自功率谱密度图以及计算出的Lyapunov指数验证所建立的激振器为混沌激振器。（3）在所建立的混沌激振器的基础上，建立混沌混凝土振动台。利用三维建模软件Solidworks对

4、混凝土振动台进行建模，然后通过Matlab软件对混沌混凝土西安建筑科技大学硕士学位论文振动台进行数值仿真从而得到其振动特性，利用获得的混沌混凝土振动台相轨图、Poincare图、自功率谱密度图以及计算出的Lyapunov指数验证所建立的混凝土振动台为混沌混凝土振动台。（4）依据离散元法的根本思想，利用二维颗粒流程序PFC2D对混凝土的密实成型过程进行模拟研究，对比表明混沌振动台相比普通单一频率振动台在振动密实后的密实度有较大提高，为工程实际中混凝土密实成型提供了理论依据。同时我们利用信号采集仪器，对加工生产出来的1000

5、x1000混沌混凝土振动台进行信号采集与分析，以此来验证我们所设计的振动台为混沌混凝土振动台。关键词：混凝土预制件；离散元；密实度；混沌振动；激振器；PFC2D论文类型：应用研究西安建筑科技大学硕士学位论文SimulationandResearchofDenseElementProcessforBlockChaosVibrationMoldingBasedonDiscreteElementMethodSpeciality:MechanicalDesign&TheoryAuthor:LiYanyongInstructor:

6、ShiLichenABSTRACTWiththeneedsofsocialdevelopment,fastpacedandhighefficiencyhavebecomethemainstreamfeaturesofmodernsociety.Fortheconstructionindustry,theprocessof"buildingindustrialization"continuestoimprove.Thepreparationofconcreteprefabricatedpartsisafeasiblemet

7、hodtoimprovethebuildingefficiency.Therefore,theapplicationofconcreteprecastconcretepartsismoreandmorewidelyused.However,theuseofconcreteprefabricatedpartsinourcountryisrelativelyless,mainlyduetotherelativelypoorcompactionofprecastconcreteparts,whichleadstothedete

8、riorationofthestrengthanddurabilityofprecastconcreteparts.Thedeeperreasonisthatthevibrationfrequencyofconcretevibratingtableisrelativelysingle,Cannotresonatewi