基于离散元仿真的斗式提升机料斗装填研究分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

斗式提升机作为一种垂直输送物料的机械设备，在矿山、冶金、化工等行业中有着广泛的应用。

料斗作为斗式提升机的重要组成部分，其装填效率直接影响着整机的输送能力和能耗。

然而，传统的料斗设计大多依赖经验公式和实验测试，存在设计周期长、成本高、难以优化等问题。

2. 本选题国内外研究状况综述

斗式提升机料斗装填研究一直是散料输送领域的热点和难点问题。

近年来，国内外学者针对料斗装填机理、影响因素、优化设计等方面开展了大量的研究工作，并取得了一定的成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将基于离散元仿真方法，对斗式提升机料斗装填过程进行数值模拟和分析，研究不同因素对料斗装填性能的影响规律，并探究优化料斗结构的设计方法。

具体研究内容包括：1.建立斗式提升机料斗装填的离散元仿真模型。

2.对比分析不同料斗运行速度、料斗几何形状、物料性质、进料方式等因素对料斗装填性能的影响。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法，逐步开展以下研究工作：1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解斗式提升机料斗装填的研究现状、发展趋势以及存在的问题，为本研究提供理论基础和研究方向。

2.理论分析阶段：分析斗式提升机料斗装填的运动机理和受力情况，建立描述料斗装填过程的数学模型，为离散元仿真模型的建立提供理论依据。

3.仿真模型建立阶段：利用edem或pfc等离散元软件，建立斗式提升机料斗装填的仿真模型，包括颗粒物料模型、料斗及设备模型、接触模型选择及参数标定等。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.基于离散元方法，建立了高精度、可模拟复杂工况的斗式提升机料斗装填仿真模型，为深入研究料斗装填机理和优化设计提供了一种有效手段。

2.系统研究了料斗运行速度、料斗几何形状、物料性质、进料方式等因素对料斗装填性能的影响规律，揭示了影响机理，为料斗结构优化设计提供了理论依据。

3.提出了一种基于离散元仿真和优化算法的斗式提升机料斗结构优化设计方法，实现了料斗结构参数的优化设计，提高了料斗装填效率和提升机整体性能。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 周健,郑宏,王少华,等.斗式提升机料斗填充率的预测模型研究[j].机械工程学报,2020,56(17):160-168.

[2] 谢更新,张艳,田会,等.斗式提升机料斗充填性能的数值模拟研究[j].机械传动,2018,42(03):170-174.

[3] 王晓辉,王海生,刘成,等.基于dem的斗式提升机料斗填充性能研究[j].农业机械学报,2017,48(10):344-350.