垂直振动条件下混合料均匀性定量评价方法OA

【目的】为了实现垂直振动条件下混合料各组分混合均匀性的定量分析与判定,提出混合料均匀性综合评价指标。【方法】基于颗粒三维空间坐标,引入搜索半径与簇数的函数关系,结合聚类思想构建表征单一粒径颗粒分布连续性的自离析系数(I_(S));利用三角构网算法构建单一粒径集料及混合料整体的外轮廓模型,通过体积比提出反映颗粒分散程度的表面轮廓体积分率(I_(V));依据质量加权原则结合I_(S)与I_(V),形成综合指标均匀度指数(I_(U)),并结合垂直振动重筛分试验与离散元仿真数据进行分析。【结果】在混合料垂直振动条件下,分形维数分析表明,不同级配混合料在振动30~40s即可出现分形维数接近设计级配的阶段,但离散元仿真显示此时层内颗粒空间分布仍不均匀。针对3种级配的混合料的I_(U)在各级配条件下分别计算,在振动30 s时3种级配对应的I_(U)分别为0.486、0.449和0.489,振动至120 s时I_(U)增大至0.502、0.520和0.529,其随振动时间的变化趋势与离散元仿真中颗粒分布状态一致。【结论】构建的I_(S)、 Iv与I_(U)指标可从连续性与分散性2个维度综合评估颗粒材料的均匀性,可定量分析颗粒体系混合质量。