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差速双滚筒搅拌均匀性建模及多目标参数优化

华中科技大学学报（自然科学版） 2022年第2期50卷 26-31页

作者：赵玲瑛顾海荣叶敏王庆先长安大学公路养护设备国家工程实验室陕西西安710064 江苏集萃道路工程技术与装备研究所有限公司江苏徐州221004

为探究差速双滚筒的颗粒搅拌均匀性和参数最佳匹配值,选择线速度、滚筒倾斜度和搅拌叶片安装角作为独立变量,利用Box-Behnken方法设计了三因素三水平的试验方案,利用离散元法和响应曲面法建立了相应的数学模型,对模型进行了方差分析和... 详细信息

为探究差速双滚筒的颗粒搅拌均匀性和参数最佳匹配值,选择线速度、滚筒倾斜度和搅拌叶片安装角作为独立变量,利用Box-Behnken方法设计了三因素三水平的试验方案,利用离散元法和响应曲面法建立了相应的数学模型,对模型进行了方差分析和参数优化,得到了差速双滚筒的参数优化匹配值.结果表明:差速双滚筒在细颗粒搅拌均匀性方面有优势,所建数学模型具有很好的拟合性,参数优化后使混合料的级配稳定性满足工程要求.

关键词：混合料搅拌设备差速双滚筒搅拌均匀性参数优化建模仿真

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固化/改性土搅拌均匀性测试与评价方法

东南大学学报（自然科学版） 2022年第4期52卷 697-703页

作者：邓婷婷刘行张峰邓永锋许传龙柯瀚东南大学交通学院南京211189 东南大学能源与环境工程学院南京210096 浙江大学建筑工程学院杭州310058

为了形成统一的固化/改性土搅拌均匀性评判标准,结合固化/改性土的工程特征,明确均匀性的概念,归纳均匀性测试及评价方法,提出了一种适合固化/改性土搅拌均匀性的测试与评价方法,并通过室内模拟试验,结合强度试验和X荧光光谱法测试加以... 详细信息

为了形成统一的固化/改性土搅拌均匀性评判标准,结合固化/改性土的工程特征,明确均匀性的概念,归纳均匀性测试及评价方法,提出了一种适合固化/改性土搅拌均匀性的测试与评价方法,并通过室内模拟试验,结合强度试验和X荧光光谱法测试加以验证.结果表明,水泥固化土强度随钙元素变异系数的增大而减小;养护龄期为28 d时,钙元素变异系数为0.73%和12.9%的水泥土试样强度分别为378.5和70.8 kPa,两者相差约5.4倍.采用固化剂/改性材料中主要元素的变异系数表征固化/改性土搅拌均匀性的方法具有可行性,可为搅拌设备升级、施工工艺优化、现场施工质量检验等方面提供参考.

关键词：固化/改性搅拌均匀性测试方法评价方法变异系数

返回叶片数量及排布方式对混凝土搅拌均匀性的影响

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长安大学学报（自然科学版） 2016年第4期36卷 103-110页

作者：赵利军余志龙徐鹏杰丁渭渭长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710064

为了提高混凝土的搅拌均匀性,在普遍使用的双卧轴搅拌机上,通过改变搅拌叶片总数量不变条件下的返回叶片数量以及连续和非连续的排布方式,分析了对搅拌过程中混凝土混合料围流运动的影响,并在相同混凝土配合比和投料顺序、搅拌时间下,通... 详细信息

为了提高混凝土的搅拌均匀性,在普遍使用的双卧轴搅拌机上,通过改变搅拌叶片总数量不变条件下的返回叶片数量以及连续和非连续的排布方式,分析了对搅拌过程中混凝土混合料围流运动的影响,并在相同混凝土配合比和投料顺序、搅拌时间下,通过4种拌缸长宽比(长宽比为0.8和0.9的宽短形,1.1和1.2的窄长形)的搅拌性能试验,采用新拌混凝土拌合物中砂浆密度和单位体积粗骨料质量变异系数的均匀性分析方法,确定了双卧轴搅拌机返回叶片的合理数量与排布方式。研究结果表明:对于不同的返回叶片数量与排布方式,搅拌机内的轴向和轴间循环运动随之改变,因而给定搅拌时间内的搅拌均匀性发生变化;与排布方式相比,返回叶片数量对搅拌均匀性的影响程度更为显著;合理的单轴返回叶片数量与单轴搅拌叶片总数量和拌缸长宽比形式密切相关,建议宽短形拌缸的单轴返回叶片数量与单轴叶片总数量的比值控制在0.2以内,窄长形拌缸的控制在0.3以内;单轴返回叶片数量在1个以上时,建议返回叶片采用非连续正排列方式,以促使返回料流快速形成。

关键词：机械工程双卧轴搅拌机返回叶片叶片数量排布方式搅拌均匀性

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路面养护车热再生沥青混合料搅拌均匀性研究

路面养护车热再生沥青混合料搅拌均匀性研究

作者：李成重庆交通大学

学位级别：硕士

热再生沥青路面养护车是沥青路面养护与维修、回收利用废旧沥青的有效设备。养护车搅拌装置作用下的热再生沥青混合料由于其复杂的搅拌再生机理易导致搅拌不均匀现象的发生,影响沥青混合料的再生质量和沥青路面路用性能,为此,本文依托... 详细信息

热再生沥青路面养护车是沥青路面养护与维修、回收利用废旧沥青的有效设备。养护车搅拌装置作用下的热再生沥青混合料由于其复杂的搅拌再生机理易导致搅拌不均匀现象的发生,影响沥青混合料的再生质量和沥青路面路用性能,为此,本文依托浙江美通筑路机械股份有限公司热再生沥青路面养护车项目,针对热再生沥青混合料的搅拌不均匀问题,建立了热再生沥青混合料均匀性评价指标,以养护车搅拌装置为研究对象,以新旧料配比、搅拌转速、搅拌时间为研究变量,基于EDEM离散元软件和数字图像处理技术,结合计算机数值模拟仿真和具体工程实测,开展了路面养护车热再生沥青混合料搅拌均匀性研究。本文主要研究结论如下:(1)分析了热再生沥青混合料的搅拌再生机理,确定了影响搅拌均匀性的工作参数,对养护车搅拌装置进行了结构改进。阐述了热再生沥青混合料的结构组成和力学特征,分析了热再生沥青混合料的搅拌再生机理和搅拌过程均匀性变化趋势;建立了热再生沥青混合料扩散融合模型,分析了热再生沥青混合料扩散融合的影响因素,分析研究表明:新旧沥青混合料配比、搅拌转速、搅拌时间等参数会从宏观上影响搅拌均匀性,在微观上影响热再生沥青混合料扩散融合过程和再生质量;针对LMT5140型热再生沥青路面养护车,进行了沥青混合料的运动分析和单一颗粒的受力分析,完成了搅拌装置的结构改进和三叶片螺旋刀的相关参数设计。(2)建立了基于离散单元法的热再生沥青混合料搅拌仿真模型。完成了EDEM软件中的几何模型、颗粒模型建立;进行了几何模型运动参数设置、几何模型材料参数设置、颗粒模型材料参数设置、仿真环境参数和物理模型设置以及求解设置。(3)建立了基于质量离散程度的仿真均匀性评价指标,通过离散元软件EDEM探究了搅拌均匀性规律并确定了仿真中的最佳工作参数。建立了各档质量占比离异系数m评价各档混合料均匀性,总体质量离异系数Mc评价总体搅拌均匀性;确定了各档混合料对于热再生搅拌均匀性的影响权重,即大颗粒和小颗粒对均匀性影响较大且容易出现搅拌不均匀;探究了研究变量对于搅拌均匀性的影响规律,以此确定了仿真中的最佳工作参数依次为新旧料配比1:1、搅拌转速30r/min、搅拌时间16min;通过对比摊铺到地面的沥青混合料Mcd值与搅拌锅内沥青混合料Mcj值,发现Mcd值均大于Mcj值,说明出料过程中沥青混合料的均匀性下降,但无论是搅拌锅内还是摊铺到地面的热再生沥青混合料,其均匀性随不同新旧料配比、不同搅拌转速、不同搅拌时间的变化规律呈现出良好一致性。(4)构建了基于四边静矩的工程实测均匀性评价指标,通过对搅拌后摊铺到地面的热再生沥青混合料均匀性的工程实测,验证了仿真分析的合理性以及均匀性评价指标的可靠性。利用数字图像处理技术得到了摊铺到地面的较为理想的热再生沥青混合料数字图像以及图像中颗粒的特征参数;根据获取的集料颗粒图像的四边静矩,提出以理想均匀分布颗粒的四边静矩为标准的均匀性评价指标:加权分档四边静矩离异系数Cv;根据工程实测,运用数字图像处理技术和评价指标Cv,对不同新旧料配比、不同搅拌转速、不同搅拌时间参数下,搅拌后摊铺到地面的热再生混合料的进行了均匀性评价,确定研究变量中的最佳工作参数分别为:新旧料配比1:1、转速30r/min、搅拌时间16min;对比仿真分析结果与工程实测结果,热再生混合料搅拌均匀性随研究变量的变化规律具有良好一致性,进一步说明仿真分析中的均匀性评价指标Mc和实测中的均匀性指标Cv具有良好的可靠性。

关键词：热再生沥青路面养护车热再生沥青混合料搅拌均匀性离散元数字图像处理技术

水泥稳定碎石搅拌均匀性及其对路用性能影响机理研究

同方学位论文库评论

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公路交通技术 2019年第4期35卷 28-33页

作者：熊潮波招商局重庆交通科研设计院有限公司山区道路工程与防灾减灾技术国家地方联合工程实验室

为研究不同搅拌工艺对水泥稳定碎石混合料搅拌均匀性的影响,采用视觉识别、芯样截面粗集料分布数量统计、混合料筛分以及水泥用量滴定等手段和方法,对普通静力搅拌、振动搅拌以及振机关振搅拌3种搅拌工艺进行了对比研究。从试验结果来... 详细信息

为研究不同搅拌工艺对水泥稳定碎石混合料搅拌均匀性的影响,采用视觉识别、芯样截面粗集料分布数量统计、混合料筛分以及水泥用量滴定等手段和方法,对普通静力搅拌、振动搅拌以及振机关振搅拌3种搅拌工艺进行了对比研究。从试验结果来看,3种搅拌工艺中,振动搅拌工艺生产的混合料水泥胶浆对粗集料的裹附效果最好,芯样截面粗集料分布数量、集料关键筛孔通过率以及水泥用量滴定结果的变异性最低,提升了混合料的均匀性,水泥稳定碎石均匀性的提高,可间接提高混合料的内摩阻力和粘聚力,改善混合料的路用性能。

关键词：水泥稳定碎石搅拌均匀性路用性能影响机理

双卧轴搅拌机转速对搅拌均匀性影响的仿真研究

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江苏建筑 2023年第2期 96-99页

作者：魏明义汪飞田中铁十九局集团第六工程有限公司江苏无锡214028 长安大学陕西西安710000

为研究双卧轴搅拌机转速对搅拌均匀性的影响,文章利用相似理论建立了双卧轴搅拌机模型,并计算了双卧轴搅拌机的极限转速;考虑极限转速大小,设计了基于EDEM软件的5种不同双卧轴搅拌机转速的仿真方案,并对不同仿真方案的仿真结果进行了对... 详细信息

为研究双卧轴搅拌机转速对搅拌均匀性的影响,文章利用相似理论建立了双卧轴搅拌机模型,并计算了双卧轴搅拌机的极限转速;考虑极限转速大小,设计了基于EDEM软件的5种不同双卧轴搅拌机转速的仿真方案,并对不同仿真方案的仿真结果进行了对比分析。结果显示:转速不同,双卧轴搅拌机搅拌均匀性不同,选择合理的转速可提高搅拌均匀性38.3%;双卧轴搅拌机转速逐渐增大时,搅拌均匀性变化趋势为:先快速变好,后缓慢变差,最后保持稳定;双卧轴搅拌机合理转速取值范围为60 r/min~70 r/min。

关键词：道路工程双卧轴搅拌机转速搅拌均匀性

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谈搅拌均匀性对深层搅拌桩承载力的影响

山西建筑 2005年第15期31卷 82-83页

作者：郭锋山西省路桥一公司

结合具体的工程实践,探讨了设计不同水泥掺量及控制搅拌均匀性的多个试验桩,对其承载力作了测试,通过对测试数据的分析可得,在水泥掺量达到一定程度时,搅拌均匀性是至关重要的。

关键词：深层搅拌桩搅拌均匀性承载力

深层搅拌桩搅拌头结构和动力特性对桩体搅拌均匀性的影响

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探矿工程（岩土钻掘工程） 2009年第9期36卷 56-58页

作者：李旭庆河南省地勘局地质二队河南焦作454000

通过对搅拌头叶片的动力特性和切削搅拌机理分析,阐明影响桩体搅拌均匀性的主要因素是叶片的水平旋转速度和垂直运动速度,分析了搅拌头结构形式对搅拌均匀性的影响,提出了提高搅拌均匀性的途径。

关键词：深层搅拌桩搅拌头搅拌叶片搅拌均匀性

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基于EDEM的沥青混合料搅拌均匀性分析

筑路机械与施工机械化 2019年第5期36卷 86-90页

作者：申岩赵利军李雅洁王波刘朝阳李晨长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室

为了提高利用离散元EDEM软件分析混合料搅拌均匀性的准确性,采用EDEM软件模拟沥青混合料搅拌过程,分析了8mm粒径集料含量变异系数变化规律。研究结果表明:随着搅拌时间的延长,不同统计比例和不同取样质量下的8mm粒径集料含量的变异系数... 详细信息

为了提高利用离散元EDEM软件分析混合料搅拌均匀性的准确性,采用EDEM软件模拟沥青混合料搅拌过程,分析了8mm粒径集料含量变异系数变化规律。研究结果表明:随着搅拌时间的延长,不同统计比例和不同取样质量下的8mm粒径集料含量的变异系数均有所下降,并呈负幂函数关系;统计数量越少,8mm粒径集料含量变异系数与时间之间的相关系数越高;对于不同取样质量,划分网格尺寸越小,相关系数越高。

关键词：公路工程搅拌均匀性离散元仿真沥青混合料