机械工程学报

作者：张炜, 萧伟健, 袁传牛, 陈荣昕, 张宁, 刘焜

单位：1. 福建工程学院机械与汽车工程学院 福州 350118；;2. 合肥工业大学摩擦学研究所 合肥 230009

关键词：离散元法,金属粉末压制,多尺度力学,不均匀性,力链；

基金：国家自然科学基金(51975174)和福建省自然科学基金(2020J01869)资助项目。

针对金属粉末压制过程实际研究的复杂性，基于颗粒物质理论及离散元法进行压制过程的数值模拟，特别是结合宏观应力、细观力链及微观接触力各尺度力学特征量化提取分析方法，通过接触力基尼指数与参与指数、力链强度不均匀度参数、局部应力不均匀度参数对不同颗粒、侧壁摩擦因数工况下的多尺度力学特征不均匀性进行量化分析，同时探讨多尺度力学特征空间不均匀分布演化。多尺度模拟研究表明：随压制进行，各尺度力学特征不均匀性均逐渐降低；而随侧壁及颗粒间摩擦因数增加，各尺度力学特征不均匀性逐渐增加。其中在宏观力学尺度上，侧壁、颗粒间摩擦因数对不均匀性影响均较为显著，而在细观、微观力学尺度上，颗粒间摩擦因数较侧壁摩擦因数对不均匀性影响更显著；各尺度力学特征空间分布亦逐渐向均匀化发展且保持各尺度一致对应性。研究对于粉体成形力学的丰富及致密化行为解释，以及压坯致密化程度与成形质量提升具有理论铺垫及实际指导意义。

来源：2024年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2024年第2期