بررسی ساختار بار درون آسیاهای گردان برای شکل های مختلف ذرات با روش اجزای گسسته

روش اجزای گسسته (راگ) با فرض شکل کروی برای ذرات، تاکنون به طور گسترده ای برای بررسی حرکت بار در آسیاهای گردان، استفاده شده است. اگرچه فرض کرویت به دلیل پیچیدگی ارایه شکل ذرات غیرکروی و تاثیر بارز آن بر سرعت محاسبات و پیچیدگی تشخیص برخورد بین ذرات است، شبیه سازی ذرات با شکل واقعی، به در نظر گرفتن رفتار مکانیکی آن ها کمک می کند. در این تحقیق، از نرم افزار ©KMPCDEM، برای شبیه سازی حرکت بار استفاده شد. کالیبراسیون پارامترهای ورودی شبیه سازی با استفاده از آسیای آزمایشگاهی (با قطر ۱۰۰ و طول ۸/۱۰ سانتی متر) انجام شد. آزمایش های کالیبراسیون با گلوله های فلزی و مکعب های چوبی انجام شدند. پس از کالیبراسیون، شبیه سازی هایی با شکل های مختلف ذرات (کروی، مکعبی و چهاروجهی) برای مطالعه تاثیر شکل ذرات بر ساختار بار انجام شد. مقایسه نتایج شبیه سازی با آزمایشگاهی نشان داد که تفاوت بین مقادیر اندازه گیری و پیش بینی شده برای نقطه برخورد، شانه و پاشنه بار به ترتیب ۳، ۴ و ۵ درجه بود. به دلیل قفل شدگی بیشتر ذرات غیرکروی، تفاوت معناداری (۱۷%) بین میزان بار در پرواز ذرات کروی و غیرکروی وجود داشت. نتایج نشان داد که کشیدگی بار با در نظر گرفتن شکل غیرکروی، حدود ۵ درجه بیشتر بود. با تغییر شکل ذرات از کروی به غیرکروی، زمان انجام محاسبات برای ۲۰ ثانیه شبیه سازی، ۳۵ برابر افزایش یافت.

کلیدواژه ها:

روش اجزای گسسته ، آسیاهای گردان ، شبیه سازی ، شکل ذرات ، ذرات غیرکروی