散体运动过程粮仓效应测试装置及方法
本申请涉及散体力学测试，尤其涉及散体运动过程粮仓效应测试装置及方法。
背景技术：
1、粮仓效应：筒仓内装入颗粒物质高度h相对仓径d较小时，仓底受到的压强p和h近似成线性关系，但当装入筒仓内的颗粒物质达到某个高度时，仓底受到的压强p变得与h无关，压力达到饱和不再增加。粮仓效应存在于任何散体的贮藏过程中，分析粮仓效应对于定量研究生活中大量的大尺度散体系统问题，优化筒仓设计，防止筒仓开裂崩塌具有重要的现实意义。
2、目前，粮仓效应实验以测量散体静态下筒仓底部静压力为主，对于筒仓侧压力，是通过在筒仓内壁安置压力传感器进行测量，结合敲击法、间歇沉降法或连续沉降法装填散体方式，导致在测量过程中散体静态系统易被扰动，筒壁侧压力呈动态变化，相同的实验条件下得到的数据点比较分散，同时实验未考虑散体运动过程粮仓效应，无法获取散体运动过程筒仓底部压力和侧压力，但是散体的装填和放出过程中，筒仓的开裂甚至崩塌更为危险。
技术实现思路
1、本申请提供一种散体运动过程粮仓效应测试装置及方法，用以解决现有技术中粮仓效应实验以测量散体静态下筒仓底部静压力为主，无法获取散体运动过程筒仓底部压力和侧压力的问题。
2、一方面，本申请提供一种散体运动过程粮仓效应测试装置，包括：
3、支撑架；
4、第一容器，设置于支撑架上，形成有第一料腔，第一容器开设有与第一料腔连通的进料口、出料口，进料口用于使散体流入第一料腔，出料口用于使散体流出第一料腔；
5、压力检测机构，设置于支撑架上，用于测量第一容器的内壁在散体流入/流出第一料腔过程中受到的压力。
6、在一种可能的设计中，还包括第二容器，第二容器形成有第二料腔，第二容器开设有与第二料腔连通的集料口，第二料腔用于收集从第一料腔流出的散体。
7、在一种可能的设计中，压力检测机构包括：
8、第一压力传感器，设置于第一容器的内底壁，用于测量第一容器的内底壁在散体流入/流出第一料腔过程中受到的压力；
9、第二压力传感器，设置于第二容器的内底壁，用于测量第二容器的内底壁在散体流入第二料腔过程中受到的压力；
10、压力采集组件，压力采集组件设置于第一容器的侧壁，用于测量第一容器的侧壁在散体流入/流出第一料腔过程中受到的压力。
11、在一种可能的设计中，第一容器的侧壁开设有测试孔，测试孔与第一料腔相连通，压力采集组件设置于测试孔处。
12、在一种可能的设计中，压力采集组件包括：
13、传力块，设置于测试孔中，传力块具有相对设置的第一侧面和第二侧面，第一侧面用于与第一料腔内的散体相接触；
14、第三压力传感器，具有测试位置，测试位置为第三压力传感器与第二侧面相接触且未挤压的位置，第三压力传感器用于测量传力块在散体流入/流出第一料腔过程中受到的压力；
15、调距单元，与第三压力传感器连接，用于使第三压力传感器沿预设方向靠近传力块而到达测试位置，预设方向为与第二侧面垂直的方向。
16、在一种可能的设计中，第一侧面与第一容器的内壁面形成完整的圆柱面。
17、在一种可能的设计中，调距单元包括：
18、横梁，设置于支撑架上；
19、微分头，设置横梁上，微分头的端部与第三压力传感器相接触；
20、移动块，设置于横梁靠近第一容器的一侧，与所述第三压力传感器连接，移动块能够沿预设方向移动。
21、在一种可能的设计中，散体运动过程粮仓效应测试装置还包括活动板，活动板设置于出料口处，活动板通过封堵或避让出料口使散体容纳于第一料腔内或使散体从出料口流出。
22、在一种可能的设计中，第一容器和/或第二容器的内底壁设置有缓冲垫。
23、另一方面，本申请还提供一种散体运动过程粮仓效应测试方法，采用如上所述的散体运动过程粮仓效应测试装置，散体运动过程粮仓效应测试方法包括：
24、调整压力检测机构，使压力检测机构的初始值归零；
25、开启进料口，关闭出料口，向第一容器的第一料腔中装填散体，通过压力检测机构获取第一容器的内壁在散体流入第一料腔过程中受到的压力；
26、关闭进料口，开启出料口，使散体从第一容器的第一料腔中流出，通过压力检测机构获取第一容器的内壁在散体流出第一料腔过程中受到的压力。
27、本申请的有益效果如下：
28、本申请的散体运动过程粮仓效应测试装置，通过在第一容器上设置有进料口和出料口，能够模拟散体流入或流出的动态过程，通过设置压力检测机构，能够在散体流入/流出第一料腔过程中，测量第一容器的内壁所受的压力，本申请一方面可以测量不同深度的散体分别对第一容器的底壁以及不同高度侧壁的压力；另一方面，本申请还可以在散体发生动态变化时，持续采集不同深度的散体分别对第一容器的底壁以及不同高度侧壁的压力，从而为验证和研究散体动态运动过程中产生的粮仓效应提供可靠模型，以获得更科学准确的实验数据。
29、本申请提供的散体运动过程粮仓效应测试方法，通过测量散体动态运动过程中容器底壁、侧壁所受的压力，能够较好地反映散体装填或释放过程中容器底壁、侧壁压力变化的趋势，从而为研究散体运动过程粮仓效应提供科学的实验依据。
技术特征：
1.一种散体运动过程粮仓效应测试装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的散体运动过程粮仓效应测试装置，其特征在于：还包括第二容器，所述第二容器形成有第二料腔，所述第二容器开设有与所述第二料腔连通的集料口，所述第二料腔用于收集从所述第一料腔流出的所述散体。
3.根据权利要求2所述的散体运动过程粮仓效应测试装置，其特征在于，所述压力检测机构包括：
4.根据权利要求3所述的散体运动过程粮仓效应测试装置，其特征在于：所述第一容器的侧壁开设有测试孔，所述测试孔与所述第一料腔相连通，所述压力采集组件设置于所述测试孔处。
5.根据权利要求4所述的散体运动过程粮仓效应测试装置，其特征在于，所述压力采集组件包括：
6.根据权利要求5所述的散体运动过程粮仓效应测试装置，其特征在于：所述第一侧面与所述第一容器的内壁面形成完整的圆柱面。
7.根据权利要求5所述的散体运动过程粮仓效应测试装置，其特征在于，所述调距单元包括：
8.根据权利要求1-7任一项所述的散体运动过程粮仓效应测试装置，其特征在于：还包括活动板，所述活动板设置于所述出料口处，所述活动板通过封堵或避让所述出料口使所述散体容纳于所述第一料腔内或使所述散体从所述出料口流出。
9.根据权利要求2-7任一项所述的散体运动过程粮仓效应测试装置，其特征在于：所述第一容器和/或所述第二容器的内底壁设置有缓冲垫。
10.一种散体运动过程粮仓效应测试方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的散体运动过程粮仓效应测试装置，所述方法包括：
技术总结
本申请涉及散体力学测试技术领域，尤其涉及散体运动过程粮仓效应测试装置及方法，散体运动过程粮仓效应测试装置包括支撑架、第一容器和压力检测机构，第一容器设置于支撑架上，形成有第一料腔，第一容器开设有与第一料腔连通的进料口、出料口，进料口用于使散体流入第一料腔，出料口用于使散体流出第一料腔；压力检测机构设置于支撑架上，用于测量第一容器的内壁在散体流入/流出第一料腔过程中受到的压力。本装置通过模拟散体流入或流出的动态过程，能够在散体流入/流出第一料腔过程中，测量第一容器的内壁所受的压力，从而为验证和研究散体动态运动过程中产生的粮仓效应提供可靠模型，以获得更科学准确的实验数据。
技术研发人员：丁航行,徐曾和,梁恩浩,李广辉,任凤玉,赵兴东,曹建立,韩智勇
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23