顆粒流潤滑中的剪切膨脹現(xiàn)象及其形成機理探索.pdf

1、為了研究顆粒流在摩擦副間隙中的運動和潤滑特性,本文構(gòu)建了一個雙筒剪切裝置來研究內(nèi)外筒的受力,并觀察顆粒受剪切時所表現(xiàn)的特有現(xiàn)象。如通過改變雙筒的表面結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速、顆粒粒徑和數(shù)量等因素來研究顆粒流的運動特性和對摩擦副的影響。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；在剪切試驗中顆粒流表現(xiàn)出膨脹現(xiàn)象,進而造成裝置振動,其成因與顆粒架拱及強力鏈有密切關(guān)聯(lián)。
　　 針對顆粒受剪切過程,本文還利用離散元法構(gòu)建了平

2、行板剪切模型,通過上下板間相對運動,監(jiān)測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程中伴隨著膨脹和收縮過程,這一特性與流體存在差異。
　　 為了對實驗中無法測量的參數(shù)有進一步了解,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,驗證實驗中各種參數(shù)的影響并對模擬過程中顆粒體系的力鏈結(jié)構(gòu)等微觀特性進行研究。實驗與仿真結(jié)果顯示:顆粒粒徑和顆粒體系的體積分數(shù)對顆粒的運動以及顆粒內(nèi)部力鏈結(jié)構(gòu)有較大影響；多種參數(shù)