【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于含能材料制造，涉及原料的參數(shù)標(biāo)定，具體涉及一種含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法。
技術(shù)介紹
1、對于絕大多數(shù)的含能材料而言，微米級球形鋁粉是核心組分，其細(xì)觀層面的均勻分布對于含能材料的高效、高安全制備有重要意義。在含能材料制備過程中，現(xiàn)有檢測手段難以實(shí)時(shí)觀測鋁粉的分布情況，需要依托仿真手段對鋁粉的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析，進(jìn)而指導(dǎo)實(shí)際制備工藝參數(shù)控制。為了精準(zhǔn)預(yù)測微米級球形鋁粉的運(yùn)動(dòng)情況，需要明確其接觸參數(shù)。由于細(xì)觀層面影響微米級球形鋁粉流動(dòng)性的變量較多，標(biāo)定難度高、工作量大，需要提出一種適用于含能材料的微米級球形鋁粉接觸參數(shù)標(biāo)定方法，指導(dǎo)其接觸參數(shù)的快速、準(zhǔn)確標(biāo)定，為含能材料的高效制備提供支撐。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本專利技術(shù)的目的在于，提供一種含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中在對含能材料用微米級球形鋁粉的接觸參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，流動(dòng)性變量較多、標(biāo)定難度高、工作量大的技術(shù)問題。
2、為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
3、一種含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，該方法具體包括如下步驟：
4、步驟一，取微米級球形鋁粉并進(jìn)行安息角實(shí)驗(yàn)，獲得微米級球形鋁粉的實(shí)驗(yàn)安息角。
5、步驟二，基于離散元方法，建立微米級球形鋁粉的安息角仿真幾何模型。
6、步驟三，明確標(biāo)定次序：
7、設(shè)置微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的數(shù)值，開展安息角仿真工作；
8、若獲取的仿真安息角與步驟一獲得的實(shí)驗(yàn)安息角誤差大于30％，則將標(biāo)定次序確定為：吸附能標(biāo)定、碰撞恢復(fù)系數(shù)標(biāo)定、滾動(dòng)摩擦系數(shù)標(biāo)定、滑動(dòng)摩擦系數(shù)標(biāo)定。
9、若獲取的仿真安息角與步驟一獲得的實(shí)驗(yàn)安息角誤差小于等于30％，則將標(biāo)定次序確定為：碰撞恢復(fù)系數(shù)標(biāo)定、吸附能標(biāo)定、滾動(dòng)摩擦系數(shù)標(biāo)定、滑動(dòng)摩擦系數(shù)標(biāo)定。
10、步驟四，進(jìn)行接觸參數(shù)標(biāo)定：
11、按照步驟三確定的次序，開展安息角仿真工作，獲得微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定值。
12、步驟五，綜合步驟四獲得的接觸參數(shù)的標(biāo)定值，即完成含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定工作。
13、本專利技術(shù)還具有如下技術(shù)特征：
14、具體且優(yōu)選的，步驟二中，在建模時(shí)，微米級球形鋁粉粒徑的粗化倍數(shù)為3～10倍。
15、具體且可選的，所述的步驟四包括如下步驟：
16、步驟4.1，獲得吸附能標(biāo)定值：
17、將微米級球形鋁粉顆粒與顆粒間的碰撞恢復(fù)系數(shù)設(shè)置為e，e＝0.5；將滾動(dòng)摩擦系數(shù)設(shè)置為δ，δ＝0.5；將滑動(dòng)摩擦系數(shù)設(shè)置為μ，μ＝0.5。
18、以吸附能的初始值eads0為起始，eads0＝0.0005j/m3，以δeads的調(diào)節(jié)間隔逐漸增加吸附能的賦值，開展一系列安息角仿真工作，0.0001j/m3≤δeads≤0.0005j/m3；記錄每個(gè)吸附能下所獲得的仿真安息角，直至吸附能的賦值為0.005j/m3時(shí)停止仿真工作。
19、若所有的仿真安息角與實(shí)驗(yàn)安息角的誤差均大于0.5％，并且仿真過程中未見嚴(yán)重的顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象，則選取仿真安息角與實(shí)驗(yàn)安息角最為接近一次仿真，然后將此次仿真所對應(yīng)的吸附能的賦值設(shè)置為吸附能標(biāo)定值，繼續(xù)進(jìn)行步驟4.2。
20、若所有的仿真安息角與實(shí)驗(yàn)安息角的誤差均大于0.5％，但仿真安息角與實(shí)驗(yàn)安息角最為接近一次仿真過程中出現(xiàn)了嚴(yán)重的顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象，則選取仿真安息角與實(shí)驗(yàn)安息角最為接近、且沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象的一次仿真，然后將此次仿真所對應(yīng)的吸附能賦值設(shè)置為吸附能標(biāo)定值，繼續(xù)進(jìn)行步驟4.2。
21、若某一個(gè)仿真安息角與實(shí)驗(yàn)安息角的誤差小于等于0.5％，則將此次仿真所對應(yīng)的吸附能賦值設(shè)置為吸附能標(biāo)定值，碰撞恢復(fù)系數(shù)標(biāo)定值即為e，滾動(dòng)摩擦系數(shù)標(biāo)定值即為δ，滑動(dòng)摩擦系數(shù)標(biāo)定值即為μ，直接進(jìn)行步驟五。
22、步驟4.2，獲得碰撞恢復(fù)系數(shù)標(biāo)定值：
23、將微米級球形鋁粉顆粒與顆粒間的吸附能設(shè)置為步驟4.1獲得的吸附能標(biāo)定值；將滾動(dòng)摩擦系數(shù)設(shè)置為δ，δ＝0.5；將滑動(dòng)摩擦系數(shù)設(shè)置為μ，μ＝0.5。
24、以碰撞恢復(fù)系數(shù)的初始值e0為起始，e0＝0.5，在[0.4，0.7]范圍內(nèi)以δe的調(diào)節(jié)間隔逐漸增加或減小碰撞恢復(fù)系數(shù)的賦值，開展一系列安息角仿真工作，0.01≤δe≤0.02；記錄每個(gè)碰撞恢復(fù)系數(shù)下所獲得的仿真安息角，直至碰撞恢復(fù)系數(shù)的賦值為0.4或者0.7時(shí)停止仿真。
25、若所有的仿真安息角與實(shí)驗(yàn)安息角的誤差均大于0.5％，則選取仿真安息角與實(shí)驗(yàn)安息角最為接近一次仿真，然后將此次仿真所對應(yīng)的碰撞恢復(fù)系數(shù)的賦值設(shè)置為碰撞恢復(fù)系數(shù)標(biāo)定值，繼續(xù)進(jìn)行步驟4.3。
26、若某一個(gè)仿真安息角與實(shí)驗(yàn)安息角的誤差小于等于0.5％，則將此次仿真所對應(yīng)的碰撞恢復(fù)系數(shù)賦值設(shè)置為碰撞恢復(fù)系數(shù)標(biāo)定值，滾動(dòng)摩擦系數(shù)標(biāo)定值即為δ，滑動(dòng)摩擦系數(shù)標(biāo)定值即為μ，直接進(jìn)行步驟五。
27、步驟4.3，獲得滾動(dòng)摩擦系數(shù)標(biāo)定值：
28、將微米級球形鋁粉顆粒與顆粒間的吸附能設(shè)置為步驟4.1獲得的吸附能標(biāo)定值；將碰撞恢復(fù)系數(shù)設(shè)置為步驟4.2獲得的碰撞恢復(fù)系數(shù)標(biāo)定值；將滑動(dòng)摩擦系數(shù)設(shè)置為μ。
29、以滾動(dòng)摩擦系數(shù)的初始值δ0為起始，δ0＝0.5，如果步驟4.2最終獲得的仿真安息角大于實(shí)驗(yàn)安息角，則在[0.3，0.5]范圍內(nèi)以δδ的調(diào)節(jié)間隔逐漸減小滾動(dòng)摩擦系數(shù)的賦值，開展一系列安息角仿真，0.01≤δδ≤0.03；記錄每個(gè)滾動(dòng)摩擦系數(shù)下所獲得的仿真安息角，直至滾動(dòng)摩擦系數(shù)的賦值為0.3時(shí)停止仿真。
30、如果步驟4.2最終獲得的仿真安息角小于實(shí)驗(yàn)安息角，則在[0.5，0.6]范圍內(nèi)以δδ的調(diào)節(jié)間隔逐漸增大滾動(dòng)摩擦系數(shù)的賦值，開展一系列安息角仿真，0.01≤δδ≤0.03；記錄每個(gè)滾動(dòng)摩擦系數(shù)下所獲得的仿真安息角，直至滾動(dòng)摩擦系數(shù)的賦值為0.6時(shí)停止仿真。
31、若所有的仿真安息角與實(shí)驗(yàn)安息角的誤差均大于0.5％，選取仿真安息角與實(shí)驗(yàn)安息角最為接近一次仿真，然后將此次仿真所對應(yīng)的滾動(dòng)摩擦系數(shù)的賦值設(shè)置為滾動(dòng)摩擦系數(shù)標(biāo)定值，繼續(xù)進(jìn)行步驟4.4。
32、若某一個(gè)仿真安息角與實(shí)驗(yàn)安息角的誤差小于等于0.5％，則將此次仿真所對應(yīng)的滾動(dòng)摩擦系數(shù)賦值設(shè)置為滾動(dòng)摩擦系數(shù)標(biāo)定值，滑動(dòng)摩擦系數(shù)標(biāo)定值即為μ，直接進(jìn)行步驟五。
33、步驟4.4，獲得滑動(dòng)摩擦系數(shù)標(biāo)定值：
34、將微米級球形鋁粉顆粒與顆粒間的吸附能設(shè)置為步驟4.1獲得的吸附能標(biāo)定值；將碰撞恢復(fù)系數(shù)設(shè)置為步驟4.2獲得的碰撞恢復(fù)系數(shù)標(biāo)定值；將滾動(dòng)摩擦系數(shù)設(shè)置為步驟4.3獲得的滾動(dòng)摩擦系數(shù)標(biāo)定值。
35、以滑動(dòng)摩擦系數(shù)的初始值μ0為起始，μ0＝0.5，如果步驟4.3最終獲得的仿真安息角本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，該方法具體包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，步驟二中，在建模時(shí)，微米級球形鋁粉粒徑的粗化倍數(shù)為3～10倍。
3.如權(quán)利要求1所述的含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述的步驟四具體包括如下步驟：
4.如權(quán)利要求1所述的含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述的步驟四具體包括如下步驟：
5.如權(quán)利要求1所述的含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述的微米級球形鋁粉的直徑為13微米至35微米。
6.如權(quán)利要求1所述的含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述的步驟一包括：稱取多組不同質(zhì)量的微米級球形鋁粉；對每組微米級球形鋁粉分別重復(fù)進(jìn)行數(shù)次安息角實(shí)驗(yàn)，獲得多個(gè)安息角數(shù)值；計(jì)算并獲得多組不同質(zhì)量的微米級球形鋁粉的平均實(shí)驗(yàn)安息角α，該平均實(shí)驗(yàn)安息角α即為鋁粉的實(shí)驗(yàn)安息角。
7.如權(quán)利要求5所述的含能材料用微米級球形鋁
8.如權(quán)利要求5所述的含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，步驟一中，每組微米級球形鋁粉的質(zhì)量范圍為10g～100g，多組不同質(zhì)量的微米級球形鋁粉的平均質(zhì)量為W1。
9.如權(quán)利要求8所述的含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，步驟二中，建模過程包括：設(shè)定微米級球形鋁粉顆粒與顆粒間模型為JKR模型，在仿真模型中生成W1克的微米級球形鋁粉顆粒，獲得鋁粉的安息角仿真幾何模型。
10.如權(quán)利要求1所述的含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，步驟三中，將微米級球形鋁粉顆粒與顆粒間的碰撞恢復(fù)系數(shù)設(shè)置為e1，0.4≤e1≤0.5；將滾動(dòng)摩擦系數(shù)設(shè)置為δ1，0.4≤δ1≤0.5；將滑動(dòng)摩擦系數(shù)設(shè)置為μ1，0.4≤μ1≤0.5；將吸附能設(shè)置為Eads1，0.0005J/m3≤Eads1≤0.0015J/m3。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，該方法具體包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，步驟二中，在建模時(shí)，微米級球形鋁粉粒徑的粗化倍數(shù)為3～10倍。
3.如權(quán)利要求1所述的含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述的步驟四具體包括如下步驟：
4.如權(quán)利要求1所述的含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述的步驟四具體包括如下步驟：
5.如權(quán)利要求1所述的含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述的微米級球形鋁粉的直徑為13微米至35微米。
6.如權(quán)利要求1所述的含能材料用微米級球形鋁粉接觸參數(shù)的標(biāo)定方法，其特征在于，所述的步驟一包括：稱取多組不同質(zhì)量的微米級球形鋁粉；對每組微米級球形鋁粉分別重復(fù)進(jìn)行數(shù)次安息角實(shí)驗(yàn)，獲得多個(gè)安息角數(shù)值；計(jì)算并獲得多組不同質(zhì)量的微米級球形鋁粉的平均實(shí)驗(yàn)安息角α，該平均實(shí)驗(yàn)安息角α即為鋁粉的實(shí)驗(yàn)安息角。
...【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉洋，李萌，阮班鋮，王景澄，劉晶，謝中元，
申請(專利權(quán))人：西安近代化學(xué)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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