Download
szemcsehalmazok mechanikai modellez se n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Szemcsehalmazok mechanikai modellezése PowerPoint Presentation
Download Presentation
Szemcsehalmazok mechanikai modellezése

Szemcsehalmazok mechanikai modellezése

164 Views Download Presentation
Download Presentation

Szemcsehalmazok mechanikai modellezése

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. Szemcsehalmazok mechanikai modellezése Keppler István Ph.D. egyetemi docens, tanszékvezető BME Matematikai Modellakotás Szeminárium 2013. X. 15.

  2. Szemcsehalmazok mechanikája kutatócsoport (2012-13) 5 cikk, (3IF=4,1) 5 nemzetközi konferencia TDK 1. helyezés OTDK 1. és 4. helyezés Pro Scientia aranyérem • 1 egyetemi tanár • 2 egyetemi docens • 3 Ph.D. hallgató • 4 demonstrátor hallgató Szoros együttműködés a Mezőgazdasági Gépkísérleti Intézettel (MGI).

  3. Hol találkozunk szemcsés anyagokkal? • Majdnem mindenhol • Mezőgazdaság • Élelmiszeripar • Vegyipar • Gyógyszeripar • Építőipar

  4. Mechanikai viselkedés

  5. Tönkremenetel

  6. Problémák mérnöki szemmel • Ipari folyamatokat kell tervezni • Szemcsehalmaz „terhelhetősége” • Teherviselő képessége • Ellenállása • Szemcsehalmaz mozgása (áramlása) • Kifolyási sebessége • Mozgása akadályok környezetében • Keveredése • Kölcsönhatások • Szemcsék egymással • Áramló közeggel (gázzal, folyadékkal) • „Megmunkáló” szerszámokkal, tárolóberendezésekkel

  7. Modellezési lehetőségek • Klasszikus • Analitikus • Kontinuum modell • Képlékenységtan • Numerikus • Áramlástani modellek • SPH modellezés • Diszkrét elemek módszere

  8. Klasszikus analitikus összefüggések

  9. Kontinuum modell

  10. Áramlástani modell • „Mozgásegyenletek” • Folytonossági egyenlet: • Navier-Stokes egyenlet: • „Tönkremenetel” pl. Bingham modell • Időben állandósult állapot. • Nagy memóriaigény. • Pl. agyagos, sáros talaj.

  11. Diszkrét elemes modell A.O. Raji,J.F. Favier, Journal of Food Engineering 64 (2004) 359–371

  12. Diszkrét elemes modell • Normálerő • Tangenciális erő • Gördülési ellenállás P.A. Cundall, O.D.L. Strack, A discrete numerical model for granular assemblies. Geotechnique, 29:47–65, 1979.

  13. Diszkrét elemes modell • „Kötőanyag” • Kapcsolati erők • Nyomatékok • Terhelhetőség • „Túl nagy” terhelésnél a kötés felszakad D.O. Potyondy, P.A. Cundall: A bonded-particle model for rock, Int. J. of Rock Mechanics and Mining Sciences Volume 41, Issue 8 2004, Pages 1329–1364

  14. DEM Kalibráció • Ütközési tényező • Súrlódási tényező • Gördülési ellenállási tényező • Méret eloszlás • Kötés normálmerevsége • Kötés tangenciális merevsége • Kritikus normálfeszültség • Kritikus nyírófeszültség • Kötési sugár Szemcse rugalmassági modulusa Szemcse Poisson tényezője Szemcse sűrűsége Szemcse alak

  15. Kalibrálás • Súrlódási félkúpszög • Kohézió „mérés” Kifolyás Triaxiális vizsgálat

  16. Kalibrálás Roskadás vizsgálat Nyíróvizsgálat Valódi triaxiális teszt

  17. Nyíróvizsgálat

  18. Nyírási tönkremenetel

  19. Nyíróvizsgálat

  20. Discretethermalelementmodel

  21. Egy szemcse, analitikus megoldás

  22. Szemcsehalmaz

  23. Eredő fluxus

  24. Példa

  25. SPH módszer

  26. Mozgásegyenlet származtatása

  27. Alkalmazási példák • Talajművelés • Rostálás • Siló kifolyás • Talaj-kerék • Kavicságyas reaktor

  28. Talajművelés problémája Vonóerőigény • Költség • Környezetszennyezés • Szerszámtervezés • Sokféle feladat • Sokféle szerszám

  29. Vonóerőigény meghatározása • Kísérleti úton • Talajvályú • Szántóföldi mérés • Analitikus módszerrel • Talajmozgatási egyenlet (Earthmoving equation) • Numerikus szimulációkkal • Áramlástani modell • Diszkrét elemek módszere • SPH eljárás

  30. Kísérleti vizsgálat MGI

  31. Rugalmas rögzítés

  32. Rugalmas felfüggesztés hatása

  33. Analitikus módszer • Talajmozgatási egyenlet • Szerszám geometria • Szerszám sebesség • Talaj • Esetenként 150% hiba

  34. Áramlástani modell

  35. Áramlástani modell

  36. Áramlástani modell • Nyomáseloszlás

  37. SPH modell

  38. Diszkrét elemes modell • Talajszemcsék kölcsönhatásának leírása • Ütköznek • Összetapadnak • Szétválnak • Forognak

  39. Vonóerőigény DEM szimuláció

  40. Vonóerőigény mért-számított

  41. Szerszám rezgés hatása

  42. Rostálás

  43. Silók

  44. Klasszikus silómodell

  45. Silómodell

  46. Silóürítés folyamata

  47. Silóürítés DEM modellje

  48. Szárító

  49. Szárító

  50. Szárító