基于扩展离散元法的超声振动粉碎装置颗粒粉碎效果分析

根据超声振动原理设计了一种高效颗粒超细粉碎装置,在扩展离散元分析软件中对物料在变幅杆高频冲击下的粉碎过程进行仿真模拟,并与实验结果相比较,分析超声频率、粒径大小、颗粒材料对粉碎效率的影响。研究结果表明,随着超声频率的增加,装置粉碎效率先增大后趋于稳定,考虑到系统稳定性,选取38 kHz为最优超声振动频率;装置对粒径为200~500μm的颗粒具有良好的粉碎效果;装置对高强度、高硬度的天然、人工合成材料均有良好的粉碎效果,随着硬度的下降,粉碎效果变优,尤其适用于颗粒内部具有微缺陷和微裂纹的材料;通过对比实验验证了仿真结果的可靠性。     

基于离散元法的纯铁粉振动填充密度分析

为了提高粉末冶金制品的密度,采用振动的方法促进铁粉颗粒运动与重排,降低粉体的孔隙率,提高纯铁粉体的填充密度。利用离散元软件EDEM对模腔中纯铁粉体的振动填充过程进行数值模拟,研究了振动频率、振动幅度、振动时间对粉体填充密度的影响,确定出最佳工艺参数,并通过对比实验验证了仿真结果的可靠性。结果表明:振动频率和振动幅度对粉体填充密度的影响较大,随着频率和振幅的增大,填充密度先增加后减小;随着振动时间的增大,填充密度先增加后趋于稳定。     

基于EDEM的钛粉在振动成形中的填充密度模拟研究

机械振动能够有效对钛粉颗粒进行重排来降低孔隙率,进而提高其填充密度。在采用离散元法建立颗粒接触过程动力学方程的基础上,应用EDEM离散元软件数值模拟了钛粉颗粒填充过程,分析了钛粉在不同振动方向条件下的振动状态。结果表明:单一方向振动的钛粉填充密度高于两方向或三方向混合振动的钛粉填充密度。x方向的稳态平均填充密度分别是xy和xyz方向的1.04倍和1.06倍。随着振动时间的延长,填充密度表现出先增加然后稳定的变化规律,最佳的振动时间是20s。该模拟对钛粉实际生产具有一定参考意义。