Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 18

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  Discrete Element Method
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The raceway plays a crucial role in ensuring the stable functioning of the ironmaking blast furnace. It is the key site where the chemical reaction of coke combustion takes place, providing the necessary heat and reducing gas for the upper iron ore reduction process. Consequently, the size of the raceway serves as an essential indicator of the blast furnace’s operational condition. In this study, a mathematical model for the raceway of an industrial-scale blast furnace was established. Extensive innovation investigations were conducted to explore the characteristics pertaining to the raceway’s size. The simulation outcomes demonstrate that both the particle size and the inlet velocity exert significant influences on the raceway dimensions. Specifically, the height of the raceway is predominantly affected by the particle size, whereas the inlet velocity predominantly influences the depth of the raceway.
EN
The paper presents implementation of a viscoelastic boundary condition to Yade software. The implemented boundary condition constraints linear displacements of bodies by applying a reaction force resulting from a solution of the Burgers rheologicalmodel. This work presents the results of one of validation tests, where the output of Discrete Element Simulation (DEM) was compared with an analytically formulated soft-contact problem. Furthermore, potential application in more complex simulations (plate load test) is demonstrated. It shows that the proposed approach allows for realistic yet efficient modeling of foundations purely within the DEM framework.
PL
Proces pękania i fragmentacji ciał stałych jest zjawiskiem niezwykle powszechnym, a równocześnie niezwykle skomplikowanym. W zakresie zainteresowania geofizyki manifestuje się on najczęściej w postaci trzęsień ziemi i pęknięć lodowców. Dotychczasowe próby jakościowego zrozumienia tych naturalnych procesów nie dały w pełni zadowalających wyników. Ciągle nie rozumiemy wielu aspektów fizycznych tych procesów, a w konsekwencji nie można w stanie ich przewidywać z akceptowalną wiarygodnością. Losowość trzęsień ziemi i zjawisk lodowcowych znacząco ogranicza możliwości ich badań eksperymentalnych. Z tego powodu istotnego znaczenia nabiera podejście komplementarne oparte na symulacjach komputerowych. W niniejszej pracy ilustrowane jest takie podejście, analizujące pękanie materiału o ziarnistej strukturze mikroskopowej w procesie rozciągania. Wykonane symulacje pokazały jak struktura mikroskopowa determinuje losowość procesu pękania i wpływa na takie elementy procesu jak lokalizacja obszarów o zwiększonej gęstości energii kinetycznej, a więc powstawanie centrów nukleacji pęknięcia materiału.
EN
Fragmentation of solid materials is a very common and simultaneously very complex physical process. From geophysical point of view the most interesting examples of such processes are earthquakes and glacial processes like icequakes. In spite of a huge effort of analyzing them these processes are still poorly understood for many reasons. One of them is their stochasticity. For these reasons more important become numerical simulations which allow to cast some light on physical mechanism leading to nucleation, development and finally arresting earthquakes or glacial breaking processes. In this paper we illustrate advantages of such approach analyzing a tensional breaking process of macroscopically homogeneous material of granular microstructure. Our simulations have revealed how microstructure determines the fragmentation process including its stochasticity and influences creation of hotpots - regions of high concentration of kinetic energy leading finally to creation of nucleation centers.
EN
The article presents the problems of determining the mass efficiency of a rotary feeder depending on the selection of design parameters of the device, such as outer diameter, number of blades and rotational speed of the rotor. The hitherto theoretical methods of calculating the feeder efficiency were presented, as well as a new method of determining the device operation parameters was proposed. For this purpose, the numerical Discrete Element Method was used, which allowed simulating the transport of limestone powder in a cell feeder with various design variants. The results of the tests showed that the above design parameters affect the instantaneous efficiency of the feeder and thus impact the distribution of the dosed material during the operation of the device. Depending on the design solution, the simulation results gave information on the fill factor of the feeders. The study showed a significant potential of DEM simulation in the design of circular feeders intended for dosing bulk materials.
EN
Sandstone is one of the most popular building materials since the earliest times. It has various textures and colours as well as good technical parameters. Sandstones, having such wide applications, are subjected to various external factors during the period of use. So, it is of utmost importance to have a good knowledge of their strength parameters. We employed a numerical method called Discrete Element Method to examine in a non-invasive manner the mechanical strength of industrial sandstones, that are commonly used as broken stones in road construction, cladding material, paving stones, pavement tiles and so on. Various mechanical external factors were considered, such as breaking, compressional and abrasion forces or impact by external objects and vibrations. Fragmentation of the considered sandstones under compressional regime was a source of knowledge about energy storage inside the material and energy release, as well as appearance of fractures inside the matter and final sandstone fragmentation into crumbs.
EN
Tortuosity is one of the most elusive parameters of porous media due to its subjective estimation. Here, we compare two approaches for obtaining the tortuosity in granular porous media to investigate their capabilities and limitations. First, we determine the hydraulic tortuosity based on the calculated components of the velocity field obtained from flow simulations using the Lattice Boltzmann Method (LBM). Second, we directly determine the geometric tortuosity by making use of the Path Tracking Method (PTM) which only requires the geometric properties of the porous medium. In both cases, we apply the same geometrical structure which is a virtually generated 3D granular bed using the discrete element method consisting of 50 particles. Our results show that the direct PTM is much faster and more precise than the indirect approach based on the calculated velocity field. Therefore, PTM may provide a tool for calculating tortuosity for large 3D granular systems where indirect methods are limited due to the required computational power and time. While LBM considers various routes across the porous media implicitly, PTM identifies them explicitly. As a result, PTM requires a statistical post-processing. As an advantage, this can provide further information than just domain scale average values.
EN
The paper discusses the designing process of screw conveyors, with regard to the determination of the exploitation parameters of such devices with the use of the Discrete Element Method (DEM). The influence of the chosen model input parameters on the results of the simulations was examined. The key parameters which determine the exploitation characteristics of a screw conveyor were identified as follows: the size of a DEM particle, coefficients of internal and external friction. Experimental measurements of the laboratory screw conveyor provided the actual exploitation characteristics of a device used for the transportation of a limestone powder. The comparison of the results of the simulations and experiments gave satisfactory results. For this reason, DEM simulations were identified as an effective tool for determining and optimization of the construction and exploitation parameters of the screw conveyors.
PL
W artykule przedstawiono problematykę projektowania przenośników ślimakowych w aspekcie wyznaczenia parametrów eksploatacyjnych urządzenia z użyciem Metody Elementów Dyskretnych (DEM). Badania symulacyjne wpływu wybranych parametrów modelu materiałowego DEM pozwoliły określić kluczowe czynniki, takie jak: rozmiar cząstki DEM, wartość współczynnika tarcia wewnętrznego oraz zewnętrznego, czynniki które determinują wyniki charakterystyk pracy przenośnika ślimakowego. Badania eksperymentalne przeprowadzone przy użyciu laboratoryjnego przenośnika ślimakowego dostarczyły rzeczywiste charakterystyki eksploatacyjne urządzenia transportującego mączkę wapienną. W metodzie DEM zamodelowano stanowisko badawcze celem wyznaczenia analogicznych charakterystyk pracy. Porównanie wyników symulacji oraz badań eksperymentalnych określających parametry eksploatacyjne przenośnika dało satysfakcjonujące rezultaty. Dlatego symulacje DEM mogą być skutecznie wykorzystywane do wyznaczania i optymalizacji parametrów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych przenośników ślimakowych.
EN
A transfer point is an element of a belt conveyor prone to increased energy losses and to the risk of failure. It is also a location in which the receiving belt is particularly susceptible to damage. Except failure-free operation, a transfer point should offer minimal belt resistances to motion by ensuring that the transported material is placed centrally on the receiving belt, both spillage of the material and blockages are prevented, the process of particle defragmentation is limited, and also that noise and dust emissions to the environment are reduced. Ensuring that the above requirements are met requires inter alia the use of advanced simulation tests. The article analyzes the flow of ore particles stream through a longitudinal transfer point used in an underground copper ore mine. Discrete Element Method was used to identify the phenomena which occur while transferring ore onto the receiving conveyor. The research allowed key variables affecting the transfer point performance to be identified. It also resulted in a proposal of actions which can improve the performance of the transfer point and which are focused on saving energy and on minimizing the damage and wear of the receiving belt.
PL
Przesyp jest miejscem przenośnika taśmowego, w którym pojawia się ryzyko wystąpienia awarii, występują straty energii oraz może dochodzić do uszkodzenia taśmy odbierającej urobek. Poza bezawaryjnym funkcjonowaniem przesyp powinien dla zminimalizowania oporów ruchu taśmy zapewnić także centralne podawanie urobku, zapobiegać rozsypywaniu się transportowanego materiału, nie dopuszczać do powstawania zatorów, ograniczać proces defragmentacji urobku, a także minimalizować emisję hałasu oraz pyłów do otoczenia. Zapewnienie stawianych wymagań wiąże się z koniecznością stosowania m.in. zaawansowanych badań symulacyjnych. W artykule przeprowadzono analizę przepływu strugi urobku przez wybrany przesyp wzdłużny, stosowany w podziemnej kopalni rud miedzi. Przy użyciu metody elementów dyskretnych DEM dokonano oceny zjawisk zachodzących podczas przesypywania rudy na przenośnik odbierający, wskazano kluczowe zmienne opisujące jego pracę, a także zaproponowano działania udoskonalające pracę przesypu, zorientowane na zwiększenia jego energooszczędności oraz zmniejszenia negatywnego oddziaływania transportowanego nosiwa na taśmę przenośnika odbierającego.
EN
In view of the size and the change of the load force of the conveyor belt at the turning point of the plane turning belt conveyor, the influencing factors of the stress of the conveyor belt at the turning point of the plane turning belt conveyor under full load condition are analyzed. A three dimensional model of the turning point of the plane turning belt conveyor is established. Combined with previous research experience, the formula for calculating the load is put forward. Based on discrete element method, multiple sets of internal curve elevation angle and the belt speed are used for dynamic simulation analysis. The results showed that the middle of conveyor belt is the most stressed, the lateral force second, the force of the inner conveyor belt is the least. Outside force increases with the increase of speed; there is no change in the middle band; the inner band force decreases with the increase of the velocity. Outside force decreases with the decrease of the inclination angle. With the change of the inclination angle, the force is basically unchanged. With the decreasing of the inclination angle, the force increases gradually. By optimizing the design parameters of the plane turning belt conveyor, the force of belt is reduced, and the service life of belt is improved.
10
Content available Validation of movement over a belt conveyor drum
EN
This paper presents the use of new modern methods for the research of movement of material on a belt conveyor. One of the innovative methods is Particle Image Velocimetry (PIV), which was used to scan and assess the two-dimensional vector field of speed of particles on the belt conveyor. Outputs from PIV were compared to simulations of the same transport process. These simulations were performed using the Discrete Element Method (DEM). Four transport speeds of material were assessed for a real and simulative belt conveyor model. Software tracking of particle movement was used to determine and compare the trajectories of paths of particles leaving the belt conveyor drum. Validation of the DEM simulation of material movement over a belt conveyor drum using PIV provided acceptable results in the area of particle speed fields. Comparison of the particle path trajectory corresponds to the preliminary hypothesis which leads to calibration of the DEM simulation. The results and assessment of this paper were created based on validation.
EN
In the article, a new way for obtaining a set of geometrical parameters of granular porous beds is presented, if the data on the locations and sizes of all particles is available. The input data were prepared with the use of Discrete Element Method. The other way for acquiring the input data may be the application of Computed Tomography (CT) and Image Analysis (IA) techniques. All geometrical parameters are calculated with the use of own numerical code called PathFinder (freely available in the Internet together with its source code). In addition to description of the method of calculations, two examples of its use are presented. One simulation was performed in PFC3D code, and the other in YADE software. The aim of the article was to show clearly that a porosity is not sufficient to describe the spatial structure of a porous body. In both presented examples, the porosity value is almost the same, but other parameters, e.g. tortuosity, are different. The motivation to write the PathFinder code were significant problems with obtaining geometrical parameters needed in investigations related to granular porous media. The issues described in the article are a part of an overall research methodology relating to the linking the micro- and macro-scale investigations of granular porous beds. The areas of applications of this methodology are not discussed in the article.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące wykorzystania metody elementów dyskretnych do modelowania zachowania się materiałów sypkich podczas transportu przenośnikami taśmowymi. Opisano stanowisko laboratoryjne do badania zachowania się materiałów sypkich w punktach przesypowych przenośników taśmowych oraz system pomiarowy, składający się z układu czujników tensometrycznych i kamery do szybkich zdjęć. W dalszej części przedstawiono metodykę badań oraz wyniki testów laboratoryjnych, które posłużyły do weryfikacji dyskretnego modelu materiału transportowanego zbudowanego w środowisku PFC3D, bazującego na metodzie elementów dyskretnych (DEM).
EN
In this paper some issues concerning the application of the Discrete Element Method (DEM) in modelling granular materials transported on conveyor belts have been discussed (presented). A test stand for examining the behavior of bulk materials in conveyor belt transfer chutes as well as a measuring assembly consisting of strain gauges and a high-speed camera have been described . The next part deals with the test method and test results, which were used to verify the discrete model of the handled material, modelled in PFC3D on the basis of the Discrete Element Method.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań pilotażowych związanych z zastosowaniem numerycznej, symulacyjnej metody do analizy zachowania się materiału sypkiego na taśmie przenośnikowej. Wykorzystując uproszczony model geometryczny, opisujący zachowanie się taśmy podczas przemieszczania jej po zestawach krążnikowych, przeprowadzono serię badań testowych, przy zmiennym wypełnieniu taśmy nosiwem, dla różnych kątów nachylenia krążników bocznych i dla trzech wartości prędkości taśmy. Wyniki symulacji zostały zweryfikowane poprzez badania laboratoryjne przeprowadzone na modelu przenośnika taśmowego.
EN
This paper presents the results of pilot studies related to the use of numerical simulation methods to analyze the behavior of the bulk material on the belt conveyor. Using a simplified geometric model describing the behavior of the belt during movement on idler sets, a series of tests were conducted with various belt fill, idler angels and for three belt speeds. The simulation results were verified by laboratory tests performed on the model of a conveyor belt.
EN
In this paper, we present a fully coupled solid-fluid code which is developed to model the whole process of coal and gas outbursts. The Discrete Element Method is used to model the deformation and fracture of solid, while Lattice Boltzmann Method models fluid flow, including free flow and Darcy flow. These two methods are coupled in a two-way process: the solid part provides a moving boundary condition and transfers momentum to the fluid, and the fluid exerts a dragging force to the solid. Gas desorption occurs at solid-fluid boundary, and gas diffusion is implemented in the solid code where particles are assumed as porous material. Some preliminary simulations are carried out to validate the code.
PL
W niniejszej publikacji prezentujemy w pełni zintegrowany kod oddziaływania pomiędzy cieczą a ciałem stałym, opracowany do modelowania całego procesu wyrzutów węgla i gazu. Metoda elementów dyskretnych stosowana jest do modelowania deformacji i pęknięcia ciała stałego, podczas gdy metoda siatkowa Boltzmanna - do modelowania przepływu cieczy, w tym przepływu swobodnego i przepływu zgodnie z prawem Darcy'ego. Te dwie metody połączone są w procesie dwukierunkowym: część stała zapewnia warunki ruchomej granicy rozdziału, przenosząc pęd do cieczy, a ciecz wywiera opór na ciele stałym. Desorpcja gazu występuje na granicy oddziaływania pomiędzy cieczą a ciałem stałym, a do rozproszenia gazu dochodzi w kodzie ciała stałego, gdzie cząsteczki traktowane są jako materiał porowaty. Prowadzone są wstępne symulacje w celu sprawdzenia poprawności kodu.
PL
W artykule przedstawiono zastosowanie metody elementów dyskretnych (DEM - Discrete Element Method) do symulacji procesów transportu urobku przenośnikami zgrzebłowymi i taśmowymi. Obliczenia numeryczne dostarczają użytkownikowi szeregu istotnych informacji, bardzo trudnych bądź niemożliwych do uzyskania w inny sposób. Podstawą do wykonania poprawnej symulacji jest odpowiednie przygotowanie modelu, zarówno geometrii urządzenia, jak i charakterystyki transportowanego materiału. W pracy opisano metodykę przeprowadzania analiz - począwszy od badań własności i kalibracji modelu materiału sypkiego, tworzenia uproszczonych geometrii przenośników, budowy symulacji w środowisku obliczeniowym PFC3D, na interpretacji uzyskanych wyników kończąc.
EN
The article presents using of Discrete Element Method (DEM) for simulation of transport processes in the longwall and belt conveyors. Numerical calculations provide the user with a number of important information, very difficult or impossible to obtain otherwise. The basis for the implementation of a correct simulation model is adequate preparation, both the device geometry and characteristics of the transported material. This paper describes the methodology of analysis, ranging from tests and calibration of the model of bulk material, creation of simplified geometry, construction simulation in PFC3D computing environment to interpretation the results.
PL
W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania numerycznej metody analizy zachowania się ośrodków sypkich do analizy oporów ruchu występujących w stacjach przesypowych. Opisano metodę elementów dyskretnych (DEM), jej podstawowe założenia i algorytmy, a także przedstawiono wytyczne do kalibracji parametrów, przygotowania i prowadzenia badań symulacyjnych. W podsumowaniu porównano wyniki obliczeń uzyskane za pomocą analitycznych sposobów obliczania oporów załadunku z wynikami badań symulacyjnych przeprowadzonych w środowisku PFC3D z wykorzystaniem metody DEM.
EN
The article presents the possibility of using numerical methods for analysis of bulk materials behavior to calculate resistance to movement occurring in transfer stations. Paper describes the Discrete Element Method (DEM), its basic concepts and algorithms, and provides guidance for the calibration of parameters, preparation and conduct of simulations. In summary, comparison of the results of calculations obtained using the classical methods with the results of simulation studies carried out in an environment PFC3D using DEM method.
PL
W referacie przedstawiono możliwość wykorzystania Metody Elementów Dyskretnych do numerycznej symulacji materiału sypkiego jako discontinuum. Metoda ta pozwala na modelowanie układów fizycznych składających się z wielu odrębnych elementów przez co znalazła zastosowanie w analizie procesów mechanicznych związanych z transportem urobku na różnego rodzaju przenośnikach. W opracowaniu przedstawiono wyniki symulacji ładowania urobku na ścianowy przenośnik zgrzebłowy i proces jego odstawy. Przeprowadzona analiza pokazała, że symulacja z wykorzystaniem metody DEM może być skutecznym narzędziem dla weryfikacji doboru parametrów konstrukcyjnych i ruchowych kombajnu i przenośnika w ścianowym kompleksie zmechanizowanym.
EN
This work presents the possibility of using Discrete Element Method for numerical simulation of bulk material as discontinuum. This method allows modeling of physical systems composed of many separate elements, therefore it found application in the analysis of mechanical processes associated with the transportation of excavated material on the various type of conveyors.
18
EN
A calibration of a numerical model for analysis of masonry walls with application to experimental results is presented in this paper. The experimental results used for calibration are derived from the research project "Optimization of shape of masonry units and technology of construction for earthquake resistant masonry buildings" conducted by Bosiljkov and Tomažević in 2005 for ZAG Ljubljana. This paper adopts micro-modelling strategy for analysis of masonry specimen by discrete element method and application of different nonlinear material models both for blocks and mortar. In order to determine the values and to calibrate the necessary material data for the used materials that were not obtained experimentally, several numerical investigations and simulations were performed. Numerical analysis of masonry walls was performed with the use of UDEC software. A comparison of numerical and experimental results as well as a comparison of the failure mechanisms is presented. With the assumed modelling strategy and numerical method, a satisfactory compliance with the experimental results regarding limit state and developed failure mechanisms is obtained. With the results from this research and literature survey several recommendations regarding material properties necessary for numerical analysis are provided in the end of this paper.
PL
W artykule przedstawiono opartą na wynikach badań kalibrację modelu numerycznego do analizy ścian murowych. Wyniki badań wykorzystywane do kalibracji pochodzą z projektu "Optymalizacja kształtu jednostek murowych oraz technologia budowy budynków murowych odpornych na trzęsienia ziemi" przeprowadzonych przez Bosiljkova i Tomaževića w 2005 roku dla ZAG Ljubljana. W artykule przyjęto strategię mikro modelowania do analizy próbki muru poprzez metodę elementu dyskretnego oraz zastosowanie różnych, nieliniowych modeli materiałowych zarówno dla bloczków, jak i zaprawy. W celu określenia wartości liczbowych oraz wykalibrowania koniecznych danych materiałowych dla zastosowanych materiałów, których nie uzyskano eksperymentalnie, przeprowadzono kilkanaście badań oraz symulacji numerycznych. Analiza numeryczna ścian murowych została wykonana przy użyciu programu UDEC. Zaprezentowano porównanie wyników analiz numerycznych z wynikami z badań, jak i mechanizmów zniszczenia. Przy założonej strategii modelowania oraz metodzie numerycznej uzyskano zadowalającą zgodność z wynikami z badań, co do stanu granicznego oraz rozbudowanych mechanizmów zniszczenia. Na podstawie wyników z tych badań oraz studiów literaturowych, na końcu artykułu przedstawiono kilka zaleceń dotyczących właściwości materiałowych koniecznych w analizach numerycznych.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.