散體物料壓力理論課件

從1940年開始，伴隨著測量技術(shù)的顯著進(jìn)步，世界上許多國家又進(jìn)行了很多精確度較高的研究。這些實驗運(yùn)用了先進(jìn)的分析方法，讓人們對于筒倉散體物料在運(yùn)動中的特性有了更好的理解。同時，這些新的實驗也揭示了Janssen和Airy的方法并不十分準(zhǔn)確，甚至對于靜態(tài)的物料也不太實用。另外，卸料過程中的側(cè)壓力也比用他們的方法得到的結(jié)果大很多。本章，作者大致按照時間順序總結(jié)介紹了以下幾項實驗。從1940年開始，伴隨著測量技術(shù)的顯著進(jìn)步，世界上許多國家又112-2Tachtamishev的實驗S.G.Tachtamishev因第一個運(yùn)用全尺寸工業(yè)筒倉進(jìn)行精確實驗而成名。他揭示了在卸料過程中物料的流動類型和他們對側(cè)壓力的影響。在1938到1939年之間，S.G.Tachtamishev在Baku(USSR)進(jìn)行了一系列關(guān)于散體物料的實驗，他指出，在卸料過程中，筒壁的側(cè)壓力是運(yùn)用Janssen方法得到結(jié)果的2到3倍。12-2Tachtamishev的實驗S.G.Tachta21941年，他運(yùn)用混凝土筒倉又進(jìn)行了砂子和小麥的卸料實驗。結(jié)果表明，在卸料過程中，物料為砂子的筒壁側(cè)壓力值為靜態(tài)側(cè)壓力的1.65倍，小麥的也達(dá)到了1.35倍。通過觀察，他把流動分為兩種基本類型。一種叫做nondynami流動（圖12-1a），這種流動中，卸料口的上方形成了一個中心柱，它一直延伸到物料的頂部，物料主要沿著這個“柱子”向下流動，而周圍的物料保持不動。現(xiàn)在這種流動被稱為漏斗或者巖心流動。1941年，他運(yùn)用混凝土筒倉又進(jìn)行了砂子和小麥的卸料實驗。結(jié)3第二種被稱為dynami流動（圖12-1b），特點是筒倉內(nèi)整體物料的移動。他指出，這種流動不會發(fā)生除非當(dāng)倉內(nèi)大部分已經(jīng)空的時候。這種流動先于第一種流動模型形成。然而，過了一段時間之后，整體流動就會發(fā)生，并且倉壁物料的流動要比中心處物料的流動慢。S.G.Tachtamishev發(fā)現(xiàn)，第二種流動產(chǎn)生的側(cè)壓力要比第一種流動產(chǎn)生的側(cè)壓力大得多。第二種被稱為dynami流動（圖12-1b），特點是筒倉內(nèi)整4因為第二種流動很像液體的流動，他指出，物料和倉壁之間的摩擦系數(shù)要比第一種流動中的摩擦系數(shù)?。ê痛髠?cè)壓力相對應(yīng)）。現(xiàn)在，這種流動被認(rèn)為是主要的流動形式。因為第二種流動很像液體的流動，他指出，物料和倉壁之間的摩擦系512-3Marel和AnderReimbert(法國)的實驗通過理論和實驗研究，Marel和AnderReimbert提出了很多可供在筒倉中計算側(cè)壓力的方法（他們計算動態(tài)和靜態(tài)條件下的散體物料壓力方法在本書的第二章中已經(jīng)介紹）。12-3Marel和AnderReimbert(法國)6在1941年到1943年，Reimbert進(jìn)行了deep-bin模型實驗。試驗中采用了粘貼應(yīng)變片。模型有不同的類型，尺寸和高度。他進(jìn)行這個實驗是在人們形成這樣一種觀點—加強(qiáng)型混凝土倉（小麥倉）不能滿足要求—之后。豎向垂直裂縫在混凝土倉的上部壁上出現(xiàn)并一直延伸到卸料口處。他們得出的結(jié)論是，裂縫產(chǎn)生的原因是“靜力學(xué)作用”，在卸料過程中該側(cè)壓力達(dá)到最大，然而，最初糧倉的設(shè)計設(shè)并未考慮該因素。然而，倉壁上部出現(xiàn)裂縫顯得不可思議，因為盡管上部應(yīng)力比設(shè)計應(yīng)力較大，裂縫也不應(yīng)該出現(xiàn)。在1941年到1943年，Reimbert進(jìn)行了deep-b7這些倉是根據(jù)Janssen的理論設(shè)計的。驗證為了該理論，Reimbert建立了圓形料倉模型，它有兩個半環(huán)狀管片組成。他們依靠足以承受側(cè)壓力的背帶來平衡載荷，該側(cè)壓力是通過Janssen公式計算得到的。在達(dá)到物料設(shè)計高度允許值以前背帶就打開了。這就表明，通過Janssen理論計算的側(cè)壓力小于實際值，他的計算結(jié)果只在靜態(tài)中適用。和Janssen的理論不同，我們猜測：這些倉是根據(jù)Janssen的理論設(shè)計的。驗證為了該理論，Re81、比值κ,側(cè)壓力和垂直壓力的比值不是固定的，是隨著散料的高度和倉的形式而改變的。2、在矩形筒倉中，在同一高度，長邊和短邊處的平均側(cè)壓力是不相等的。3、在液壓半徑和深度相等的多邊形和環(huán)形倉中，平均壓力也是不相同的，其大小與倉的形式有關(guān)。1、比值κ,側(cè)壓力和垂直壓力的比值不是固定的，是隨著散料的高91943年在巴黎，Marel和AnderReimbert公布了上述發(fā)現(xiàn)，并提出了決定動態(tài)物料壓力大小的新理論。從1953年后期到1954年，在Reimbert的指導(dǎo)下，由LaboratoriesduBatimentetTravauxPublics進(jìn)行了全尺寸的關(guān)于小麥存儲倉的精確實驗。該實驗運(yùn)用電熱絲的磁帶量具直接測得了倉體的環(huán)向應(yīng)變。該實驗采用大的鋼制玉米粒，在裝料的過程中沒有出現(xiàn)問題，但在卸料過程中卻突然發(fā)生了嚴(yán)重翹曲。為了檢查修復(fù)的有效性，在裝、卸料過程中增加了對倉壁應(yīng)變的測量。1943年在巴黎，Marel和AnderReimbert10chateau-landon倉實驗筒倉的容量為1000公擔(dān)（100t），底為4.1m*4.1m的正方形，高10.0m。1953年9月，當(dāng)11個粘貼應(yīng)變片安裝好之后，第一個實驗就開始了。一個月之后，又開始了有14個粘貼應(yīng)變片的實驗。裝料和卸料連續(xù)進(jìn)行，不間斷。一夜內(nèi)的時間內(nèi)完成裝料和卸料chateau-landon倉實驗筒倉的容量為1000公擔(dān)11通過對裝料和卸料過程的對比，我們看到，在卸料過程中產(chǎn)生了很大的側(cè)壓力。卸料過程中壓力的增長值顯示了以下特征（見圖12-2）。對比圖12-2，我們可以看出，即便在同一倉中裝著同樣的物料，超壓系數(shù)也是不一樣的。例如，在2。2m深處，實驗1和實驗2的超壓系數(shù)分別為1.39和1.69。在5.2m深處，其系數(shù)又分別為1.76和2.39。這種極端的變化使我們沒有機(jī)會可以去估計一個合適的超壓系數(shù)值。在這些被實驗的倉筒中，通過對裝料和卸料過程的對比，我們看到，在卸料過程中產(chǎn)生了很大12它們的上半部有嚴(yán)重的問題被發(fā)現(xiàn)，這非常令那些專家疑惑，因為他們認(rèn)為最大的應(yīng)力應(yīng)該發(fā)生在倉的底部。這些試驗更加清楚的表明，在裝料過程中筒壁上的有規(guī)律可循的壓力曲線可以通過計算得到。然而，在卸料過程中，由于物料的擾動，我們不太可能精確估計物料的特性從而來指導(dǎo)筒倉的設(shè)計。Reimbert指出，他們最近的多數(shù)實驗都表明，通過動態(tài)系數(shù)的改變來增加側(cè)壓力值。他們已經(jīng)在動態(tài)計算中引入了以下幾個系數(shù)：超壓系數(shù)，偏心漏斗等其他因素。它們的上半部有嚴(yán)重的問題被發(fā)現(xiàn)，這非常令那些專家疑惑，因為他13Depression柱在小麥卸料的過程中，Reimbert提出了幾種方法來阻止側(cè)壓力的增加。他們把這種方法叫做depressioncolumn或者anti-dynamictube。它是一根穿孔的管子，通常用鋼材制成。這根管子通常布置在卸料口的上方，由料斗和筒倉頂部結(jié)構(gòu)支撐。當(dāng)卸料口接近或者在筒壁上的時候，它通常也被布置在筒壁上。管框架布置在筒壁上可以比布置在筒中心處更好的抵抗彎曲。Depression柱在小麥卸料的過程中，Reimbert提14通過該管卸料可以很好的實現(xiàn)分層卸料，物料被自上而下卸下，下部的物料保持靜止。為了證明該裝置在卸料過程中消除動態(tài)壓力的有效性，實驗采用臥式槽鋼結(jié)構(gòu)的實驗?zāi)Ｐ秃腿叽缒Ｐ汀ｋS后，Masniere的筒倉模型，為八面體，邊長6.5ft，高71.5ft。電子粘貼應(yīng)變片被布置在筒壁的內(nèi)側(cè)三個高程處，13ft，32.5ft和距離頂部65ft處。在這個裝置中，應(yīng)變片被并排布置，一個平行，一個垂直，通過該管卸料可以很好的實現(xiàn)分層卸料，物料被自上而下卸下，下部15這樣可以他們測得的結(jié)果就可以相互比較。測得的結(jié)果表明，筒倉在卸料的過程中，物料的側(cè)壓力并沒有增加，這與Reimbert計算的動態(tài)結(jié)果想接近。因此可以得出，在有anti-dynamictube裝置的筒倉中，物料在卸的過程中是有規(guī)律的。因此，可以根據(jù)Reimbert的理論設(shè)計出這種類型的筒倉。同時，要指出的是，depressioncolumn僅僅適用于非粘性材料。即便是對于有輕微粘性的材料也不合適。這樣可以他們測得的結(jié)果就可以相互比較。測得的結(jié)果表明，筒倉在1612-4Kim的實驗（USSR）1948到1953年之間，V.S.Kim在SovietUnion進(jìn)行了很多實驗?zāi)Ｐ秃腿叽缒Ｐ蛯嶒?，其目的是研究阻止在糧食輸送過程中的筒壁裂縫。這些裂縫被認(rèn)為是在卸料過程中的動態(tài)壓力產(chǎn)生的。像他的前驅(qū)Tachtamishev一樣，Kim總結(jié)了兩種卸料方式：funnel和shafttype，同時還有一個混合模型。12-4Kim的實驗（USSR）1948到1953年之間，17Kim在倉內(nèi)外壁同時進(jìn)行了觀測。外側(cè)的觀測方法是：在倉壁上開了一些空洞，在這些空洞上裝上玻璃片。在5個不同高度出沿著圓周分別開了4個空洞，一共20個空洞“玻璃”。內(nèi)部的觀察則通過人在倉內(nèi)進(jìn)行觀察。在funnel中，當(dāng)卸料時，倉壁周圍的物料不會流動。而在物料的中部會形成漏斗型流動形式。透過玻璃觀察到,在shaftflow中，物料大規(guī)模向下流動而不會有funnel。Kim在倉內(nèi)外壁同時進(jìn)行了觀測。外側(cè)的觀測方法是：在倉壁上開18這些觀察的結(jié)果證明了在流動類型和物料壓力之間存在著密切的關(guān)系。在shaft中才觀察到有很大的壓力增加。因此我們可以推斷，如果我們可以發(fā)現(xiàn)一種能夠控制物料流動的裝置那么動態(tài)壓力就可以避免。Kim指出，對于funneltypeofflow，在物料和筒壁之間的摩擦系數(shù)應(yīng)該很大;也就是說，筒的內(nèi)壁應(yīng)該比較粗糙。此外，應(yīng)該沿著倉的橫截面均勻的裝料。這樣的話，底層的物料就會因為上層物料的擠壓而變得密實。另外一個標(biāo)準(zhǔn)這些觀察的結(jié)果證明了在流動類型和物料壓力之間存在著密切的關(guān)系19是倉的高度和直徑之比不應(yīng)大。在淺檐倉中，他們的比值應(yīng)為1.5或者更小，物料在卸料過程中會表現(xiàn)出funnel-like的形式。Kim相信以上描述只是為了確保筒倉中的流動為funnel，但并不是說都很可靠。他說，根據(jù)實驗的結(jié)果，有兩種可行的方法可以確保funnel，盡管不考慮在筒倉壁上由于流動造成的水平壓力的增加。第一種方法是環(huán)狀方法。這種做法是在倉內(nèi)壁上幾個不同高度的地方加上木質(zhì)的圓環(huán)。另一種方法是在卸料口的上是倉的高度和直徑之比不應(yīng)大。在淺檐倉中，他們的比值應(yīng)為1.520方設(shè)置穿孔的管子，這種方法來源于Reimberts。Kim也用方形木柱倉進(jìn)行了實驗。圖12-4比較了通過Kim和Janssen方法得到的側(cè)壓力。這些數(shù)據(jù)是鋼筋混凝土倉的模型得到的，直徑24ft4in，高度69ft。在每一層每個90度設(shè)置一個粘貼應(yīng)變片。曲線B是在卸料過程中粘貼應(yīng)變片的數(shù)據(jù)。在每一層，水平壓力都是六個連續(xù)實驗中四個粘貼應(yīng)變片數(shù)值的平均值。結(jié)果顯示，卸料為大規(guī)模流動。曲線B方設(shè)置穿孔的管子，這種方法來源于Reimberts。Kim也21也說明，在第四層，動態(tài)壓力是靜態(tài)壓力的1.9倍，如果以為Janssen結(jié)果（A曲線）是靜態(tài)的壓力。第五層的時候變成了1.75倍。C曲線表示的水平壓力值是三次試驗結(jié)果的平均值，實驗?zāi)Ｐ褪窃趥}內(nèi)壁上有三個圓環(huán)的筒倉模型，直徑10ft8in。（apart）。這些平均值（funnelflow）比Janssen方法得到的結(jié)果要小。也說明，在第四層，動態(tài)壓力是靜態(tài)壓力的1.9倍，如果以為Ja22曲線D顯示的是在卸料過程中的應(yīng)變片數(shù)值。筒倉的模型中在卸料口的上方有方形的木條（邊長為4ft3in高為39ft4in）。卸料類型為funnel。D曲線上所有的數(shù)值都比Janssen方法的小。這些曲線顯示了圓環(huán)和方形木條在卸料過程中對于側(cè)壓力減小的影響。還進(jìn)行了其他一些混凝土筒倉模型實驗，內(nèi)直徑為17ft5in，高度為108ft。圖12-5顯示了該實驗結(jié)果和Janssen實驗結(jié)果之間關(guān)于側(cè)壓力的差異。曲線B曲線D顯示的是在卸料過程中的應(yīng)變片數(shù)值。筒倉的模型中在卸料口23的值是在卸料過程中得到的，是大規(guī)模流動。圖線的形狀表明流動是不穩(wěn)定的。Kim指出，在這些實驗中，筒倉模型壁上的垂直裂縫達(dá)到了3/4in。曲線C顯示了在同一模型中在卸料過程中的壓力，區(qū)別是在內(nèi)壁上安裝有環(huán)狀的木條。這些圓環(huán)為8ft10in.apart。這些環(huán)沒有減小動態(tài)壓力值。然而，在第四層和第二層壓力出現(xiàn)了較大的增加。再一次，大規(guī)模流動模型又出現(xiàn)了。Kim還指出，那些木環(huán)并沒有明顯的使流動變?yōu)槁┒沸土鲃印Ｇ€D為在卸料過程中的數(shù)值，模型的值是在卸料過程中得到的，是大規(guī)模流動。圖線的形狀表明流動是24中設(shè)置尺寸為3ft11in的方形木條，從卸料口到物料頂部。在這個試驗中，該柱很明顯的阻止了動態(tài)壓力的增加，該結(jié)果與Janssen方法的結(jié)果很相近。在Kim的21ft4in為直徑的模型的試驗中，他用木圓環(huán)把三個模板連接在一起。間距為6in*6in。圓環(huán)的寬度和筒倉的直徑之比為1:43。共10ft8in，apart（筒倉直徑的一半）。圖12-4中曲線C顯示：這些圓環(huán)很明顯的使發(fā)生漏斗型中設(shè)置尺寸為3ft11in的方形木條，從卸料口到物料頂部。在25流動，而不使動態(tài)壓力增加。在第二階段的試驗中，筒倉直徑為17ft5in,圓環(huán)的寬度為3.25in，厚度為4.75in。環(huán)的直徑和筒倉的直徑之比為1:64。Again,ringswerespacedatone–halfthesilodiameter。圖12-5中曲線C顯示，圓環(huán)并沒有減低側(cè)壓力。據(jù)觀察，該流動為壓力增加型的大規(guī)模流動。流動，而不使動態(tài)壓力增加。在第二階段的試驗中，筒倉直徑為1726相對較窄的圓環(huán)被用來解釋為何他們的作用不夠明顯。Kim聲稱這是唯一的一個實驗，那就是圓環(huán)沒有產(chǎn)生積極的作用效果。他相信，假設(shè)不設(shè)圓環(huán)，漏斗型流動就不會獲得，而不論圓環(huán)的大小和間距。他強(qiáng)調(diào)，圓環(huán)不小于6in到8in，同時間距沒超過倉直徑的一半。相對較窄的圓環(huán)被用來解釋為何他們的作用不夠明顯。Kim聲稱這27Kim發(fā)現(xiàn)，方格形能很有效的降低側(cè)壓力，通過在筒倉內(nèi)實現(xiàn)人工的漏斗型流動模型。他們可以簡單的理解為大倉套小倉。在裝料過程中，物料在側(cè)口裝是可以同時裝進(jìn)筒倉和方形柱。Kim解釋說，鑒于物料是在內(nèi)外同時裝，柱子內(nèi)外部的壓力是一樣的。在卸料過程中，外部靜態(tài)的物料在方形柱上的壓力是不變的，但在內(nèi)部卻有動態(tài)的增加。這些內(nèi)部的壓力使外部離散是物料保持靜止，阻止其進(jìn)入下部柱子的入口處，直到柱子內(nèi)部的物料高度和其周圍物料的高度一致。Kim發(fā)現(xiàn)，方格形能很有效的降低側(cè)壓力，通過在筒倉內(nèi)實現(xiàn)人工28Kim說，筒倉內(nèi)壁上的裂縫寬到足以通過物料。這些裂縫已經(jīng)在內(nèi)部通過建立和筒壁一樣厚度的墻來修復(fù)了。Kim說，正是用來阻止壓力增大的圓環(huán)和方形柱導(dǎo)致了裂縫的產(chǎn)生。Kim建議的另一種解決壓力增大的方法是用空隙來替代穿孔的管子。這可以通過在墻上的空隙來切成空洞，同時可以用來卸料。通過這種方式，空隙墻就會發(fā)揮反動力柱子的作用，在相鄰的兩筒倉之間。Kim說，筒倉內(nèi)壁上的裂縫寬到足以通過物料。這些裂縫已經(jīng)在內(nèi)29Kim實驗中的其他觀察結(jié)果：1、裝料的速度或者臨時中斷裝料本不能從根本上影響倉體的最大壓力。2、倉體中統(tǒng)一深度處的物料，其密度和所受壓力在裝料過程中要比卸料過程中大。3、糧食的密度可能會影響卸料的類型。然而，致密的物料并不一定會產(chǎn)生funnelflow。Kim實驗中的其他觀察結(jié)果：304、倉壁的側(cè)壓力在卸料過程中往往要比裝料過程中大。5、通常，在卸料過程中，倉壁四周的側(cè)壓力是不一定的（在給定的高度）。6、倉壁上的豎向摩擦力在卸料過程中要比裝料過程中大。 4、倉壁的側(cè)壓力在卸料過程中往往要比裝料過程中大。3112-5PETROV和他的團(tuán)隊的實驗(USSR)1958年，Gipro-Cement研究院的B.A.Petrov和M.P.Simasheva進(jìn)行了一系列的全尺寸混凝土倉模型實驗。自1951年該種類型的倉一直被用來盛放散裝水泥。12-5PETROV和他的團(tuán)隊的實驗(USSR)1932側(cè)壓力大小通過粘貼在各個不同標(biāo)高處的鋼筋混凝土的水平粘貼應(yīng)變片的伸長來決定。應(yīng)變的記錄數(shù)連續(xù)的，同時測量水泥的深度，在以下裝載過程中：1、在裝載過程中2、卸載的過程中通氣3、卸料口關(guān)閉和筒倉是裝滿的情況下通氣側(cè)壓力大小通過粘貼在各個不同標(biāo)高處的鋼筋混凝土的水平粘貼應(yīng)變33通氣規(guī)則：壓縮空氣，壓力大小為3kg/cm2?？諝馔ㄟ^筒倉底部的孔注入。AkmianskTestSilo一個有由六個單倉組成的倉群被用來進(jìn)行實驗。以下是幾何參數(shù)：內(nèi)部直徑：8.1m（26.6ft）高度：16.9m（55.4ft）壁厚：18cm（7.7in）通氣規(guī)則：壓縮空氣，壓力大小為3kg/cm2。34散體水泥通過倉底部的中心的卸料口下料。6個測量點被布置在距離倉底4.9m高的倉壁上，另外，在7.25m處也布置一個監(jiān)測點。圖12-6曲線顯示的是Akmiansk倉壁上根據(jù)不同的裝載情況測得的側(cè)壓力，包括以下幾個位置：4.9m,6m，8m，10m和12m。在松軟條件下散水泥的比重為1150kg/cum（公斤每立方米）。在之后密度變?yōu)?450kg/cum，在震動壓實之后密度又變?yōu)?730kg/cum。散體水泥通過倉底部的中心的卸料口下料。6個測量點被布置在距離35OktiabrTestSiloOktiabr倉是一排有4個混凝土單倉組成的群倉。其中最后一個倉被用來進(jìn)行實驗，其規(guī)格如下：倉內(nèi)壁直徑：10m 倉高：25m筒倉壁厚：20cmOktiabrTestSiloOktiabr倉是一排有436卸料口在倉底部以上1m的倉壁上。粘貼應(yīng)變片沿著倉壁四周分別在9個標(biāo)高處安置（每隔2到3m一個），同時，在倉底部也有。另外，倉內(nèi)水泥的溫度也被時刻記錄。卸料口在倉底部以上1m的倉壁上。粘貼應(yīng)變片沿著倉壁四周分別在37圖12-7（a,b）的曲線顯示的是Oktiabr實驗所得的，在裝料和卸料過程中倉壁的側(cè)壓力。圖12-7(a)為沿垂直方向的水平壓力大小，圖12-7(b)水平方向壓力的變化，位置上在底部4.5m處。同時，為了對比，對應(yīng)地也畫出了通過Janssen’s公式算得的靜態(tài)壓力值。也標(biāo)出了運(yùn)用蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計的壓力值。對于Oktiabr實驗，我們得到，水泥的初始松散密度為1050kg/cum，固結(jié)后密度1430kg/cum，震動壓實后密度為1650kg/cum。圖12-7（a,b）的曲線顯示的是Oktiabr實驗所得的，38通過這個實驗，Petro和他的同事們得到以下結(jié)論：1、在倉被裝滿的時候，深度為24M處倉壁的實際側(cè)壓力是通過Janssen公式得到結(jié)果的1.4到1.6倍。2、Duringsidewithdrawal，壓力陡增，達(dá)到了Janssen公式計算結(jié)果的1，5到2.2倍。3、在裝料過程中，水泥在倉壁的壓力在任一標(biāo)高處都是無規(guī)律的。但是，在某些情況下，在卸料的過程中，其壓力基本符合某種規(guī)律。通過這個實驗，Petro和他的同事們得到以下結(jié)論：39依據(jù)他們實驗，他們建議針對中心卸料方式的倉，應(yīng)在倉下部2/3高度內(nèi)采用超壓系數(shù)為2.0，而卸料口在倉壁上的超壓系數(shù)為2.2。而對于上部1/3的高度建議采用的超壓系數(shù)為1.5。這些超壓系數(shù)適用于Janssen方法理論，容重為1600kg/cum的物料，休止角為30度的物料。依據(jù)他們實驗，他們建議針對中心卸料方式的倉，應(yīng)在倉下部2/34012-6PLATONOVANDKOVTUN實驗(USSR)91959年，P.Platonov和A.Kovtun公布了他們關(guān)于谷料倉的一些實驗成果，同時介紹了關(guān)于計算倉壁壓力的方法。實驗分別在三個混凝土谷物倉上進(jìn)行，一個在Nikolaevo市，另一個在Odessa,第三個在Novorossiysk。三個試驗中所采用的物料均為小麥。表12-1給出了實驗的相關(guān)數(shù)據(jù)。12-6PLATONOVANDKOVTUN實驗(USS41豎向和水平向壓力在裝料和卸料的過程中都被測量且自動記錄。圖12-8表示的是實驗測得的側(cè)壓力和豎向力，一個是在裝料過程中，另一個是在卸料過程中。在Odessa的實驗圖中也給出了通過Janssen公式計算的壓力曲線。觀察發(fā)現(xiàn)，在裝料過程中，隨著物料高度的增加壓力也隨之增加，最終達(dá)到一個極限值。正如圖12-8所示，裝料過程中的實際的壓力值比Janssen公式算的的結(jié)果要稍大。豎向和水平向壓力在裝料和卸料的過程中都被測量且自動記錄。圖142然而，隨著卸料口的開放，豎向和側(cè)向壓力也是變化的。卸料剛一開始，水平壓力就開始陡增，同時產(chǎn)生振動。倉壁上產(chǎn)生的振動最為明顯，倉中心的振動減弱。在卸料過程中，記錄的最大壓力值是Janssen公式的2.32（Nikolaevo），2.13（Odessa）和2.1（Novorossiysk）倍。實驗同時也表明，豎向壓力也比Janssen公式計算的結(jié)果大約25%。然而，隨著卸料口的開放，豎向和側(cè)向壓力也是變化的。卸料剛一開43通過他們的實驗，P.Platonov和A.Kovtun解釋了谷物料在裝料和卸料過程中的特性，如下：在裝料過程中，例如筒倉的裝料過程中，太難，未翻譯剩下的。通過他們的實驗，P.Platonov和A.Kovtun解釋了4412-7PIEPERANDWENZEL實驗在GermanCommissionforIndustrialStandards的要求下，DRS.KLAUS和FriteWenzel進(jìn)行了關(guān)于筒倉壓力的一系列實驗。他們的研究于1963年結(jié)束，成為了德國筒倉的基本規(guī)范，發(fā)表于1964年。12-7PIEPERANDWENZEL實驗在Germa45實驗的筒倉模型為直徑23.6in，高度121in的鋼板倉，實驗用的物料為谷料和砂子。倉內(nèi)壁通過在其表面粘貼砂紙以使其粗糙。以下為從他們的實驗中得到的結(jié)論：1、在卸料過程中，記錄最大側(cè)壓力比裝料過程中大79%。2、裝料速度的大小對側(cè)壓力的變化影響不大。3、物料為谷料或者砂子時，卸料速度的大小對于側(cè)壓力沒有影響。4、內(nèi)壁光滑的筒倉所受的側(cè)壓力要比內(nèi)壁粗糙的大。實驗的筒倉模型為直徑23.6in，高度121in的鋼板倉，實465、同時裝料和卸料的倉壁側(cè)壓力與單純卸料時所受側(cè)壓力基本相同。6、當(dāng)卸料終止的時候，測得的瞬時動態(tài)壓力值保持不變，且超過15小時。7、系數(shù)k=水平壓力/豎向壓力（a）Janssen公式中假設(shè)：k=(1-sinρ)/(1+sinρ)=Rankine方程結(jié)果的動態(tài)壓力是不正確的，因為，Rankine方程適應(yīng)于在壓力作用下倉壁移動。（b）材料的k值在靜止或者動態(tài)過程中是和earthpressureatrest不一致的。5、同時裝料和卸料的倉壁側(cè)壓力與單純卸料時所受側(cè)壓力基本相同47（c）在卸料過程中，k值是增加的，測得的結(jié)果為0.7到1.35。8、倉壁側(cè)壓力因為卸料口的偏心而有很大的變化，且通常比卸料口在中心處的壓力值要大。9、物料和倉壁之間的摩擦系數(shù)主要取決于物料和倉壁的粗糙程度。10、在裝料或者靜止過程中，休止角μ要比卸料過程中大。（c）在卸料過程中，k值是增加的，測得的結(jié)果為0.7到1.348通過實驗研究，Pieper和Wenzel得出兩個筒倉中計算壓力的公式：一個用于計算裝料過程的壓力（豎向最大壓力），另外一個計算卸料時的壓力（最大側(cè)壓力）。他們的理論，被德國筒倉規(guī)范采納，在本書第二章中提及。圖12-9的壓力曲線來源于直徑為60cm的鋼板倉實驗。實驗物料為1到2mm的石英砂，卸料口的直徑為12mm。通過實驗研究，Pieper和Wenzel得出兩個筒倉中計算壓49為了研究偏心卸料在卸料和裝料時對壓力影響，以及倉壁粗糙程度、時間等等因素，在1960年，K.Pieper和K.Wager在德國Braunschweig大學(xué)另外一系列復(fù)雜實驗。為了進(jìn)行這些實驗，設(shè)計了兩種筒倉模型。一個是邊為700mm×700mm，高5m，倉壁由40片互相連接的管片組裝而成（見圖12-10）。每片之間的支撐力可以被測量，通過校準(zhǔn)可以達(dá)到的誤差為±3%。同時，也可以精確測得每一片管片上的荷載。為了研究偏心卸料在卸料和裝料時對壓力影響，以及倉壁粗糙程度、50實驗者稱，這種模型可以很好的適用于研究散體物料的特性，筒倉的粗糙因素，裝料和卸料速度，卸料口的位置和形狀大小（形狀可以通過插入小單元來實現(xiàn)改變）。第二個實驗，用于實驗粉狀物料。壁厚很薄，直徑800mm，高度5.8m的鋁質(zhì)筒倉。內(nèi)壁光滑，壓縮空氣系統(tǒng)允許氣動流量和混合。該裝置用來很多數(shù)量的線性粘貼應(yīng)變片。第一個實驗中測量精確度不是很精確，誤差限為±10。實驗者稱，這種模型可以很好的適用于研究散體物料的特性，筒倉的51研究發(fā)現(xiàn)，從實驗中得到的數(shù)據(jù)可以直接運(yùn)用到實際中，而不需要再進(jìn)行任何校準(zhǔn)。研究發(fā)現(xiàn)，從實驗中得到的數(shù)據(jù)可以直接運(yùn)用到實際中，而不需要再52粗糙度的影響墻的角度摩擦系數(shù)μ在一個很大的范圍內(nèi)變化，不論倉在動態(tài)還是靜態(tài)。μ在動態(tài)狀態(tài)下相當(dāng)小。和卸料過程的影響相比，倉壁的粗糙程度對于μ的影響可以說是微不足道的。因此，在德國規(guī)范中，μ僅僅與物料的休止角有關(guān)系。實驗還表明，摩擦角，裝料過程時候為0.75ρ，卸料這個動態(tài)過程中為0.6ρ粗糙度的影響墻的角度摩擦系數(shù)μ在一個很大的范圍內(nèi)變化，不論倉53系數(shù)k的影響根據(jù)Janssen的理論，k假定為：k=(1-sinρ)/(1+sinρ)，是主動土壓力系數(shù)的相關(guān)系數(shù)。這一公式在材料靜止時是不正確的。在卸料過程中k值接近0.5。德國規(guī)范取1.0，及時因為深度增加而導(dǎo)致壓力也增加。系數(shù)k的影響根據(jù)Janssen的理論，k假定為：k=(1-s54裝料和卸料的影響研究發(fā)現(xiàn)在筒倉模型試驗中，對稱的卸料、裝料速度以及出料口位置對倉壁壓力的影響幾乎沒有。因此推論，在實際中也無影響。儲料深度超出直徑兩倍的筒倉，其偏心卸料試驗表明最大壓力與出料口在同一側(cè)；另一側(cè)倉壁上的壓力與中心卸料情況下的壓力相同。裝料和卸料的影響研究發(fā)現(xiàn)在筒倉模型試驗中，對稱的卸料、裝料速55圖12-11到圖12-20顯示的是不同開口類型筒倉側(cè)壓力的變化值試驗?zāi)Ｐ蛡}為立方體，物料直徑為3到5mm，根據(jù)出料口的類型和數(shù)量，偏心卸料的壓力值比中心卸料的壓力值大約40%。圖12-21表示的是中心卸料的各種流動類型和可能的盈利幾種位置。圖12-11到圖12-20顯示的是不同開口類型筒倉側(cè)壓力的變56淺沿倉的加載試驗1981年，Pieper和Stamou進(jìn)行了一些列試驗，主要研究淺沿倉在中心裝、卸料和偏心裝、卸料過程中物料在倉壁上的壓力值計算方法。試驗的筒倉為直徑996mm，高2m，厚度為10mm的鋼板倉。淺沿倉的底部有三個50cm2卸料口，一個淺沿倉的加載試驗1981年，Pieper和Stamou進(jìn)行了57在底部中心，一個在倉壁上，一個在在這兩者之間。在倉底部的倉壁上有一個大小為100cm2的卸料口。每個卸料口都一個特殊的，可以移動的蓋子。壓力的測量通過五個不同的標(biāo)高處安置粘貼應(yīng)變片，在每一個標(biāo)高處都沿圓周布置數(shù)個應(yīng)變片。試驗用的物料為硬小麥和石英砂（3到5mm）。粘貼應(yīng)變片是為了測得水平壓力和倉壁摩擦力。試驗對粗糙和光滑的倉壁都進(jìn)行了試驗，以下是加載時的條件：在底部中心，一個在倉壁上，一個在在這兩者之間。在倉底部的倉壁581、在裝料過程中（卸料口關(guān)閉）2、中心卸料過程中3、在通過偏心卸料口-倉壁和中心的那個卸料口-卸料的過程中4、在靠近倉壁的卸料口卸料的過程中5、在倉壁卸料口的卸料過程中1、在裝料過程中（卸料口關(guān)閉）59圖12-22到圖12-29表示倉壁摩擦力荷載（v）和側(cè)壓力（P）在擁有中心卸料口的裝卸料過程中的大小。這些數(shù)據(jù)還與德國糧倉規(guī)范計算的結(jié)果進(jìn)行了對比，物料的特性如下：石英砂：r=15.9kN/m3；k=0.41光滑倉壁，μ’=0.6粗糙倉壁，μ’=0.77小麥：r=9kN/m3；k=0.48光滑倉壁，μ’=0.4粗糙倉壁，μ’=0.6 圖12-22到圖12-29表示倉壁摩擦力荷載（v）和側(cè)壓力（60圖形顯示，測得和計算的數(shù)據(jù)是不言自明的。它表示，偏心卸料導(dǎo)致不穩(wěn)定的側(cè)壓力和倉壁的荷載。不均勻的水平壓力導(dǎo)致水平和豎向彎矩，導(dǎo)致箍筋拉伸。非均勻的水平荷載導(dǎo)致倉壁上出現(xiàn)剪力。圖12-30顯示的是在倉壁上的卸料口處進(jìn)行偏心卸料時不同位置處的側(cè)壓力，物料為小麥。圖12-31表示的是石英砂在該種試驗中的數(shù)據(jù)。在同一標(biāo)高且低標(biāo)高處卸料時側(cè)壓力的減小比裝料時的要少。倉壁的光滑程度，物料的類型和儲藏深度對荷載類型的作用影響不夠明顯。圖形顯示，測得和計算的數(shù)據(jù)是不言自明的。它表示，偏心卸料導(dǎo)致61偏心卸料的影響前沿倉的偏心卸料試驗發(fā)現(xiàn)，不同的偏心卸料其導(dǎo)致的壓力值變化很大，尤其是儲料深度是筒倉直徑的2倍左右時這種現(xiàn)象更為明顯。這種情況下，卸料口一側(cè)的側(cè)壓力要比裝料時的小。當(dāng)物料深度大于兩倍直徑時，壓力的增大十分明顯，尤其是在卸料口一側(cè)。偏心卸料的影響前沿倉的偏心卸料試驗發(fā)現(xiàn)，不同的偏心卸料其導(dǎo)致62在卸料口一側(cè)最需要考慮的不是其壓力的增加，而是其變化。正是這種變化導(dǎo)致了水平和豎向出現(xiàn)彎矩。在設(shè)計倉壁的時候必須考慮偏心卸料，以提供充足的強(qiáng)度滿足純拉伸的情況。Colijn和Perschl提供了一種考慮該問題的方式。在卸料口一側(cè)最需要考慮的不是其壓力的增加，而是其變化。正是這6312-8MARTEN’S試驗（德國）1966年到1967年，在Braunschweig和德國，Peter和Martens進(jìn)行了一個試驗，為了研究充氣、氣動卸料和均勻化卸料的作用。試驗用的筒倉為直徑80cm,高度5.5m的鋼板倉。總共進(jìn)行了163個試驗，試驗的物料有石英砂，沙子，大麥，小麥，石灰粉，水泥粉，小麥粉，試驗的結(jié)果如下：12-8MARTEN’S試驗（德國）1966年到196764水平壓力，p1、與單純自動卸料過程中相比，小麥和大麥運(yùn)用氣動卸料在倉的底部產(chǎn)生了很大的側(cè)壓力。較大的側(cè)壓力在總高度為5.5m的筒倉的底部1到2m處出現(xiàn)。2、在物料為粉狀，例如水泥、石灰?guī)r粉和小麥粉等，其側(cè)壓力與儲藏的時間有關(guān)。在裝料結(jié)束后壓力達(dá)到最大，隨著時間的推移壓力增大是速度變緩。過1~2個小時后基本達(dá)到穩(wěn)定。圖12-32顯示的是隨著時間的變化其側(cè)壓力p和墻壁摩擦力的變化v。水平壓力，p1、與單純自動卸料過程中相比，小麥和大麥運(yùn)用氣動653、圖12-33表示的是粉狀物料氣動卸料時對側(cè)壓力的影響。為了對比，其他情形的側(cè)壓力值也表示了出來。有趣的是，不同的粉物料在氣動卸料時有不同的表現(xiàn)，盡管在氣動卸料時他們都有側(cè)壓力的增加。4、同質(zhì)化存儲物料對與側(cè)壓力的影響在圖12-34到圖12-36中顯示。試驗表明，側(cè)壓力隨著儲藏深度的變化線性變化。另外，物料的行為向液體一樣，密度小于沒有氣動的物料。Martens給出了計算側(cè)壓力的理論值，其根據(jù)深度Y的變化公式如下：3、圖12-33表示的是粉狀物料氣動卸料時對側(cè)壓力的影響。為66Py=（1-n）（r-r1）Y（12-1）其中：r-材料密度r1-空氣密度n-材料空隙石灰?guī)r粉末，n=0.459水泥粉,n=0.405小麥粉,n=0.486這些試驗結(jié)果與德國規(guī)范計算的記過十分相符，德國規(guī)范規(guī)定，均質(zhì)倉中側(cè)壓力的計算公式為：Py=0.6Ry（12-2）Py=（1-n）（r-r1）Y（1267墻壁摩擦力V1、在Martens的試驗中，充氣后壓力沒有激烈的變化。2、粉狀物料對于倉壁摩擦力的影響如下：裝料后的瞬間，石灰?guī)r粉末和水泥粉對于倉壁是摩擦力在倉底部的值要比上部的值大。隨著時間的增加，在儲藏高度的下部1/3處摩擦力減小，在上部2/3處增大。墻壁摩擦力V1、在Martens的試驗中，充氣后壓力沒有683、在氣動裝石灰?guī)r粉末和水泥的過程中，墻壁的摩擦力也基本相似，變化也不明顯。4、和預(yù)期一樣，均質(zhì)倉中倉壁摩擦力基本為零。3、在氣動裝石灰?guī)r粉末和水泥的過程中，墻壁的摩擦力也基本相似69豎向壓力P1、對于充氣物料，豎向壓力與材料種類無關(guān)，但與空氣的數(shù)量有關(guān)。2、和裝料之后相比，粉狀物料的氣動卸料對于豎向壓力有減小作用。3、在均質(zhì)物料倉中，因為倉壁摩擦力幾乎為零，所以豎向荷載是線性的。底部壓力qb豎向壓力P1、對于充氣物料，豎向壓力與材料種類無關(guān)，但與空701、充氣卸料產(chǎn)生的底部壓力要比自然卸料產(chǎn)生的側(cè)壓力大。然而，子裝料過程中，底部荷載一般都較大。2、氣動過程卸粉狀物料，例如水泥粉石灰?guī)r粉和小麥粉等物料時，其底部壓力一般比裝料時小。3、在均質(zhì)試驗中，底部壓力等于物料的總重。1、充氣卸料產(chǎn)生的底部壓力要比自然卸料產(chǎn)生的側(cè)壓力大。然而，7112-9JOACHIMHIERLEIN’S試驗在1970年初，作為JaichimHierlein在德國Karlsruhe大學(xué)的博士論文內(nèi)容，他研究了雙中心卸料口的筒倉試驗.他測得了規(guī)則和非規(guī)則卸料和裝料過程的相關(guān)數(shù)據(jù)。試驗采用實驗室模型，雙中心卸料口筒倉采用有機(jī)玻璃做成。外部筒倉直徑為800mm，壁厚10mm；內(nèi)部筒倉直徑200mm，壁厚4mm，每個倉的高度為2.1m。物料為3-5mm的砂子。12-9JOACHIMHIERLEIN’S試驗在19772試驗測得的數(shù)據(jù)在以下條件下得到：1、物料靜止（無流動）2、物料在一個卸料口流出，在內(nèi)外筒倉之間的卸料口3、物料在兩個截然相反的卸料口流出，在內(nèi)外倉壁之間。4、物料在四個卸料口流出，在內(nèi)外倉壁之間，每個90度一個卸料口。試驗測得的數(shù)據(jù)在以下條件下得到：73在卸料過程中，在卸料口形成了一個漏斗型流動類型。這個流動在達(dá)到兩個倉壁之間后擴(kuò)大。然后在反方向慢慢拉長，形成一個豆莢形狀。圖12-37到圖12-50顯示的是針對1個、2個、3個和4個卸料口時，在內(nèi)外倉壁上物料的流動類型和側(cè)壓力。以下結(jié)論來源于這些試驗結(jié)果：（1）在裝料過程中，沒有規(guī)律可循（2）在卸料過程中，在流動區(qū)域處物料的荷載，水平壓力在外壁上大，在內(nèi)壁上小。在流通區(qū)域外圍，摩擦力減少了側(cè)壓力。結(jié)論大致可歸納如下：在卸料過程中，在卸料口形成了一個漏斗型流動類型。這個流動在達(dá)74（a）水平壓力P。倉外壁上的側(cè)壓力是不均勻的，尤其是在四個卸料口同時打開的卸料過程中。整個內(nèi)壁上受到非均勻的壓力。一個和其相反面卸料口同時打開時產(chǎn)生了極大的壓力。在打開兩個相反出料口的時候，在流動區(qū)有4.4倍的壓力。當(dāng)四個相鄰90度出料口打開時，最大側(cè)壓力產(chǎn)生于兩個相反的出料口之間。（a）水平壓力P。倉外壁上的側(cè)壓力是不均勻的，尤其是在四個卸75（b）摩擦力，V，墻壁摩擦系數(shù)μ’。摩擦系數(shù)隨著圓周發(fā)生變化。試驗發(fā)現(xiàn)，在物料靜止時，其變化范圍是0.56到0.6；在流量范圍內(nèi)為0.43；在不確定范圍內(nèi)為0.32到0.40。（c）系數(shù)k。表12-3表示的是系數(shù)K的變化情況。（b）摩擦力，V，墻壁摩擦系數(shù)μ’。摩擦系數(shù)隨著圓周發(fā)生變化76開關(guān)在雙中心筒倉中，在物料通過多出料口時，開關(guān)發(fā)生在倉底部以上的位置，約為倉壁直徑的3.0到4.5倍。開關(guān)壓力在兩倉壁上的壓力都大。和傳統(tǒng)的流動壓力相比，開關(guān)壓力在內(nèi)壁上的壓力的150%到550%；外壁上位100%到350%，在流量范圍內(nèi)。開關(guān)在雙中心筒倉中，在物料通過多出料口時，開關(guān)發(fā)生在倉底部以77雙中心倉的安全性1、在卸料過程中，兩個相反出料口的安排導(dǎo)致內(nèi)壁上出現(xiàn)最大壓力。壓力幅度為單個中心卸料導(dǎo)致壓力的3.6倍；假設(shè)水力半徑為倉直徑一半的壓力的2.4倍。這種壓力，和流動的最小壓力一樣，在水平方向?qū)е铝藰O大的彎矩產(chǎn)生。雙中心倉的安全性1、在卸料過程中，兩個相反出料口的安排導(dǎo)致內(nèi)782、每個90度布置一個開關(guān)的倉在同時打開時，開關(guān)發(fā)生了其等于倉直徑的3倍。在內(nèi)壁上測得的壓力為擁有一個偏心卸料口壓力的4.4倍，或者為水力半徑等于倉高一半的壓力的3.3倍。要相對大。A-3處計量器顯示壓力特別大。2、每個90度布置一個開關(guān)的倉在同時打開時，開關(guān)發(fā)生了其等于7912-10G.P.DEUTSCH和他的合作者的實驗在1967年，G和D發(fā)表的他們在實驗室筒倉實驗室實驗的結(jié)果，他們研究在流出時沙的流體形式。他們建議一種形式如12-51，描述四種明顯的流動部分。對于最初的材料，在不牢固的區(qū)域，在空著時表面保持平坦直到外界的影響，在管子破裂點上，導(dǎo)致壓力區(qū)域。12-10G.P.DEUTSCH和他的合作者的實驗在19680對于最初的材料，在更緊密的區(qū)域，D和C描述了流動現(xiàn)象如下：中心的管子迅速破裂通過器皿的頂部表面，這個表面形成圓錐形的壓力在一個靜止的自然地角度。在這個階段，在墻壁的材料沒有移動。短時間后，當(dāng)頂部表面移動一點，標(biāo)準(zhǔn)的基本的流動形式，包括流動區(qū)域的塞子出現(xiàn)。在1968年，G和L發(fā)表他們他們在筒倉模型實驗的結(jié)果。筒倉，高12ft，直徑2.5ft，特別設(shè)計的裝置，復(fù)雜的裝置。儲存材料是好的沙子。這些實驗結(jié)果被指出：對于最初的材料，在更緊密的區(qū)域，D和C描述了流動現(xiàn)象如下：81側(cè)面的超出壓力在材料收回和在管子區(qū)域里四倍的靜態(tài)壓力一樣高。在不流動區(qū)域，壓力高于靜態(tài)壓力的六倍。高的超出壓力在不流動區(qū)域沒被發(fā)現(xiàn)，因為不流動區(qū)域的材料緩和筒倉的沖擊防止超出壓力的影響。側(cè)面的超出壓力在材料收回和在管子區(qū)域里四倍的靜態(tài)壓力一樣高。8212-11KVAPIL的研究（瑞典）R在1960S在流動區(qū)域的形成實驗導(dǎo)致一個結(jié)果，有兩個基本運(yùn)動區(qū)域，如下：第一和第二個區(qū)域發(fā)生和EG，基本的橢圓體區(qū)域，包含沒有流動的區(qū)域。兩個區(qū)域繼續(xù)發(fā)展以一個特殊的常量率為1:1.5知道EN已經(jīng)到達(dá)表面。K建議這些區(qū)域的表面依靠材料的性能，然后，試著證明了這個特別的依靠。12-11KVAPIL的研究（瑞典）R在1960S在流動區(qū)83被這個區(qū)域限制的這個流動材料經(jīng)常被描述在文獻(xiàn)里作為漏斗或者核心流體。如果漏斗斜坡被選擇來作為比墻體摩擦的角度更大，整個倉排空是可能的。K的實驗也闡明了大量的流動。大量的流動發(fā)生在橢圓體EG的邊界。當(dāng)?shù)谝淮芜M(jìn)出立體形式被要求，必須畫倉橢圓體的高等線；也就是，構(gòu)造相當(dāng)高的底部帶有適當(dāng)斜坡的漏斗。被這個區(qū)域限制的這個流動材料經(jīng)常被描述在文獻(xiàn)里作為漏斗或者核8412-12LENCZNER的流動實驗1963年，D對沙子做出了流動測試在一個半圓柱狀的，直徑250mm的筒倉模型。L用沙子裝滿了他的模型，通過一個恒定的305mm的大的過濾漏斗。它的流動測試在12-54總結(jié)。12-12LENCZNER的流動實驗1963年，D對沙子做85漏斗或者核心流動的現(xiàn)象被L描述如下：最初的排放完全依賴材料的立即疏松，形成表面和中心管。管穩(wěn)步前進(jìn)上升，直徑少量的增長直到它達(dá)到裝填物的上部表面，圓錐的壓力構(gòu)成。在這期間，自由表面的邊緣沒有落下。達(dá)到這個頂點，所有的流出材料來自于中心管容積的減少。隨后，隨著洼地達(dá)到筒倉壁核心，直徑增加。表面的直徑近似于它的靜止和動態(tài)的自然角度，從核心到達(dá)流動管的中心。漏斗或者核心流動的現(xiàn)象被L描述如下：8612-13KOTCHANOVA的物料流動實驗J對豌豆、玉米、小麥和混合做了測試，利用逼真的技術(shù)導(dǎo)致流動樣式在12-55.顆粒材料移動的兩種形式遵循：均勻運(yùn)動。筒倉的管部分的材料像兩個顆粒間無聯(lián)系的運(yùn)動。12-13KOTCHANOVA的物料流動實驗J對豌豆、玉米87剪切運(yùn)動。筒倉的低處的不同速率的運(yùn)動，一個區(qū)域的剪切。當(dāng)表面的邊緣下降到H的高度，一個漏斗出現(xiàn)在表面。從不均勻的增加得出這個結(jié)果流動分析，當(dāng)從一致的移動到剪切運(yùn)動改變。K填充方法或最初密度的方法。剪切運(yùn)動。筒倉的低處的不同速率的運(yùn)動，一個區(qū)域的剪切。8812-14SUGITA的實驗在1970S早期M和他的同事做出兩種測試形式：一種是在工業(yè)筒倉判斷筒倉壁的壓力，另一種是實驗室模型筒倉測試流動樣式。12-14SUGITA的實驗在1970S早期M和他的同事做89壁的壓力測試這個實驗被做在具體的筒倉，直徑為7ft高24.2ft和混凝土漏斗。漏斗底部中心直徑為450mm的開口。測試點被放置在筒倉的一個直線上如12-56所示。圖表類型壓力表被用來測試壓力，八個污染計接近每個圖表。12-57表明壓力數(shù)據(jù)組件。筒倉總的容量是760t小麥，這些材料用于這些測試。壁的壓力測試這個實驗被做在具體的筒倉，直徑為7ft高24.290在筒倉進(jìn)行兩種測試。在每種測試中，在填充和收回過程中記錄的壓力，當(dāng)筒倉達(dá)到它的最大容積。在第一個測試中填充和排空率是40T/h，在第二個測試中是50t/h。S的觀察報告如下：1、在填充過程中，壓力緩慢增加。壓力增長率在低測試點減少，壓力變的不明顯到一個限制值。2、當(dāng)筒倉被填滿，大約6.5h，有不重要的壓力值，表明在較高部分減少趨勢和在料斗壁增加趨勢。在筒倉進(jìn)行兩種測試。在每種測試中，在填充和收回過程中記錄的壓913、在流出過程中，三個明確的分析壓力時期是明顯的，如12-58所示。解釋如下（a）所有的測量點表明在第一階段壓力的分析變化，幾乎所有的計量器顯示出最大值。在垂直壁上的低洼出，最大分析壓力值是3—4倍。在料斗里，壓力迅速改變?yōu)殪o態(tài)值的2/3。3、在流出過程中，三個明確的分析壓力時期是明顯的，如12-592（b）在第二階段，分析壓力值低，類似在容器里有一個穩(wěn)定材料流動模式。在第三個低的垂直的壁上，強(qiáng)大的動力變量繼續(xù)存在。這個量的波動是大的，偶爾一些測試點表明在這個條件下的最大運(yùn)動壓力。在別的測試點，壓力變化近似，低于靜態(tài)值。（c）在第三階段，容器空了一半之后，測試的壓力低于垂直壁的1/3，變現(xiàn)不出最大值。在這種情況下，壓力在減少到0之前緩慢增加。（b）在第二階段，分析壓力值低，類似在容器里有一個穩(wěn)定材料流9312-15MCCABE的流動實驗為了研究偏心卸料在卸料和裝料時對壓力影響，以及倉壁粗糙程度、時間等等因素，在1960年，K.Pieper和K.Wager在德國Braunschweig大學(xué)另外一系列復(fù)雜實驗。12-15MCCABE的流動實驗為了研究偏心卸料在卸料和裝94為了進(jìn)行這些實驗，設(shè)計了兩種筒倉模型。一個是邊為700mm×700mm，高5m，倉壁由40片互相連接的管片組裝而成（見圖12-10）。每片之間的支撐力可以被測量，通過校準(zhǔn)可以達(dá)到的誤差為±3%。同時，也可以精確測得每一片管片上的荷載。實驗者稱，這種模型可以很好的適用于研究散體物料的特性，筒倉的粗糙因素，裝料和卸料速度，卸料口的位置和形狀大?。ㄐ螤羁梢酝ㄟ^插入小單元來實現(xiàn)改變）。為了進(jìn)行這些實驗，設(shè)計了兩種筒倉模型。一個是邊為700mm×95第二個實驗，用于實驗粉狀物料。壁厚很薄，直徑800mm，高度5.8m的鋁質(zhì)筒倉。內(nèi)壁光滑，壓縮空氣系統(tǒng)允許氣動流量和混合。該裝置用來很多數(shù)量的線性粘貼應(yīng)變片。第一個實驗中測量精確度不是很精確，誤差限為±10。研究發(fā)現(xiàn)，從實驗中得到的數(shù)據(jù)可以直接運(yùn)用到實際中，而不需要再進(jìn)行任何校準(zhǔn)。第二個實驗，用于實驗粉狀物料。壁厚很薄，直徑800mm，高度96墻的角度摩擦系數(shù)μ在一個很大的范圍內(nèi)變化，不論倉在動態(tài)還是靜態(tài)。μ在動態(tài)狀態(tài)下相當(dāng)小。和卸料過程的影響相比，倉壁的粗糙程度對于μ的影響可以說是微不足道的。因此，在德國規(guī)范中，μ僅僅與物料的休止角有關(guān)系。實驗還表明，摩擦角，裝料過程時候為0.75ρ，卸料這個動態(tài)過程中為0.6ρ墻的角度摩擦系數(shù)μ在一個很大的范圍內(nèi)變化，不論倉在動態(tài)還是靜97根據(jù)Janssen的理論，k假定為：k=(1-sinρ)/(1+sinρ)，是主動土壓力系數(shù)的相關(guān)系數(shù)。這一公式在材料靜止時是不正確的。在卸料過程中k值接近0.5。德國規(guī)范取1.0，及時因為深度增加而導(dǎo)致壓力也增加。研究發(fā)現(xiàn)在筒倉模型試驗中，對稱的卸料、裝料速度以及出料口位置對倉壁壓力的影響幾乎沒有。因此推論，在實際中也無影響。根據(jù)Janssen的理論，k假定為：k=(1-sinρ)/98儲料深度超出直徑兩倍的筒倉，其偏心卸料試驗表明最大壓力與出料口在同一側(cè)；另一側(cè)倉壁上的壓力與中心卸料情況下的壓力相同。圖12-11到圖12-20顯示的是不同開口類型筒倉側(cè)壓力的變化值試驗?zāi)Ｐ蛡}為立方體，物料直徑為3到5mm，根據(jù)出料口的類型和數(shù)量，偏心卸料的壓力值比中心卸料的壓力值大約40%。圖12-21表示的是中心卸料的各種流動類型和可能的盈利幾種位置。儲料深度超出直徑兩倍的筒倉，其偏心卸料試驗表明最大壓力與出料991981年，Pieper和Stamou進(jìn)行了一些列試驗，主要研究淺沿倉在中心裝、卸料和偏心裝、卸料過程中物料在倉壁上的壓力值計算方法。試驗的筒倉為直徑996mm，高2m，厚度為10mm的鋼板倉。淺沿倉的底部有三個50cm2卸料口，一個在底部中心，一個在倉壁上，一個在在這兩者之間。在倉底部的倉壁上有一個大小為100cm2的卸料口。每個卸料口都一個特殊的，可以移動的蓋子。壓力的測量通過五個不同的標(biāo)高處安置粘貼應(yīng)變片，在每一個標(biāo)高處都沿圓周布置數(shù)個應(yīng)變片。試驗用的物料為硬小麥和石英砂。1981年，Pieper和Stamou進(jìn)行了一些列試驗，主要10012-16S在流體材料上的測試S對顆粒材料的流動的糧倉模型，利用幾種密度和分階段極其地統(tǒng)一的粗濾池進(jìn)行測試。從這些測試中，他遵循和包含以下：1、自由表面的壓力：因密度大于1.43g/cc而排出后，在自由面上非?？斓某霈F(xiàn)凹陷。低于這個密度，達(dá)到表面形成坑后，表面才保持自然。12-16S在流體材料上的測試S對顆粒材料的流動的糧倉模1012、供水管：在最低的密度（1.37g/cc），松散的石頭或者供水管迅速的達(dá)到一個混合的近似于1.4D的高度。這個最初的高度超過最初的1.4g/cc但是瞬間減少到和最低密度一樣的高度。1.43g/cc的密度，流動管僅僅觸動表面，但是又一次減少近似于1.4D。更高的密度，管達(dá)到表面和隨時間直徑增加。這些在管直徑的增加，如果管還沒達(dá)到墻壁，自由表面達(dá)到彈坑的水平，結(jié)果漏斗流動。如果管子達(dá)到墻壁，大量的流動發(fā)生。2、供水管：在最低的密度（1.37g/cc），松散的石頭或者1023、在墻體的流動：最初的密度低于1430kg/m3移動低于墻體，在高于流動管范圍，一旦管達(dá)到它的最大的高度。在更高的密度，流出開始后在墻體上的一些移動。給出的圖表顯示在圖12-16。在大量和漏斗的流體范圍顯示在圖12-65上的是在頂點一些大量的流體開始。它開始在自由面和進(jìn)行向下的像管在高度上的減少。4、彈坑表面：低密度的材料，自由表面保持水平直到它達(dá)到一個大約1.9D的高度。于是，流動的管子上升和打破表面，形成一個坑。對于一個在自由面上3、在墻體的流動：最初的密度低于1430kg/m3移動低于103瞬間形成的高密度的壓力，在排放開始后，大量的流動的開始（如果根本開始），自由面的塑造實際地保持不變直到達(dá)到同樣的彈坑水平。5、固定的材料的角度：對于儲存的材料的低密度，固定的材料的楔子形成更低地容器的范圍達(dá)到1.3D的高度，大約70度的角（1.94）。在更高的密度，達(dá)到表面地帶。如果流動開始，這個范圍減少到1.3D的高度。當(dāng)自由面降低到這個高度，固定材料的角度減少，接近墻壁的材料開始流入形成的流出彈坑。瞬間形成的高密度的壓力，在排放開始后，大量的流動的開始（如果1046、流動率：流動的類型和自噴井口裝置有無方位流出流動率。7、流動的類型：對于平底的容器，在特殊容器的特殊材料中無獨特的流動模式。流動模式相當(dāng)敏感對最初的儲存材料的密度。被M和L描述的模式和這些測試的不同，也有了較小的改變，他們被S注意到適合的樣式。6、流動率：流動的類型和自噴井口裝置有無方位流出流動率。10512-17I和S的測試在1967年，S的實驗室研究和別的在工業(yè)的尺寸矩形的筒倉的行為測試，圖12-66。這些測試的目的是確定在側(cè)面壓力的流動提高。在剛開始的測試中用的材料是堅硬的小麥流體和第二個測試是柔軟的小麥流體。在裝載、循環(huán)和流出過程中連續(xù)記錄的壓力。壓力測試裝置被放置在墻體的三條垂直線上，在12-66圖示。12-17I和S的測試在1967年，S的實驗室研究和別106圖12-67和12-68表明極大的靜態(tài)的動力壓力。接下來是在裝載和流出時觀察的一個普通材料的描述：1、所有的壓力在裝載時慢慢增加。在測量點A-1，B-1和C-1非常小，甚至他們遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于儲存材料表面。以C-3表現(xiàn)出幾乎0壓力下和B-1靜態(tài)的側(cè)面的壓力非常小。2、最大的壓力表現(xiàn)在突出部分的頂點在它的下端。這些壓力包含固體壓力垂直的組件：循環(huán)圖12-67和12-68表明極大的靜態(tài)的動力壓力。接下來是在1073、在A線上，壓力一迅速增加循環(huán)就開始，那之后，在A-2和A-3上的壓力變化（幾乎在突出部分的邊緣）。以上的壓力變化，高垂向彎矩發(fā)生在內(nèi)部的墻壁。這樣能通過12-50從12-45看出表明最大壓力的分布在不同流動開始的準(zhǔn)備。3、在A線上，壓力一迅速增加循環(huán)就開始，那之后，在A-2和A10812-18．Wenzel和Oertling的青貯料壓力測試Tragskonstruktionen研究所與慕尼黑Wesherstephan大學(xué)合作進(jìn)行了青貯料筒倉的壓力研究。12-18．Wenzel和Oertling的青貯料壓力測試T109壓力測試在兩個4.50m×12.50m的螺旋折疊的薄壁鋼筒倉上進(jìn)行。它們都是通過將鋼板條組合連接成螺旋形圓筒而建造的。這種筒倉每年裝入一次含水率72%的玉米青貯料。電應(yīng)變計量器用來測量水平和豎向應(yīng)變。這種方法有以下優(yōu)點：1.

薄鋼板在各方向的變形可以被準(zhǔn)確地測量。2.

由于它們的小尺寸，應(yīng)變計量器適合放在很多小地方，例如螺旋褶本身，不然這些位置將很難被放置應(yīng)變計量器。壓力測試在兩個4.50m×12.50m的螺旋折疊的薄壁鋼筒倉110每個筒倉有27個測量點。每個點都進(jìn)行水平和垂直應(yīng)變的測量。為抵消局部彎矩，計量器同時被用在筒倉壁的內(nèi)側(cè)和外側(cè)。計量器必須被保護(hù)起來以抵御外部的惡劣天氣和防止機(jī)械損傷及內(nèi)側(cè)青貯料中的水分和酸的腐蝕。薄金屬倉壁容易產(chǎn)生豎向屈曲，所以豎向摩擦力的相關(guān)資料特別重要。Bayerische開發(fā)的一種特殊的液壓裝置被用來作這項測量。測量結(jié)果每個筒倉有27個測量點。每個點都進(jìn)行水平和垂直應(yīng)變的測量。為111圖12-69顯示了在進(jìn)料、儲藏和出料期間的貯料深度、摩擦荷載和側(cè)壁壓力關(guān)系曲線圖。它們顯示儲藏期預(yù)計的壓縮下沉發(fā)生了。這是由青貯料的重量引起的高壓縮力導(dǎo)致的。因為物料沉降，單位體積重量增加了。應(yīng)變計量器和液壓裝置測得的摩擦荷載基本一致。在最大荷載下，試驗者認(rèn)為應(yīng)變器的取值更為準(zhǔn)確。圖12-69顯示了在進(jìn)料、儲藏和出料期間的貯料深度、摩擦荷載112曲線清楚地顯示豎向摩擦荷載在進(jìn)料完成之后馬上出現(xiàn)最大值，但持續(xù)時間很短，并且在儲藏期很快下降，當(dāng)出料到筒倉中還剩三分之一的物料時達(dá)到負(fù)值。這一現(xiàn)象顯示多數(shù)的反向倉壁摩擦荷載隨著上部出料增加而增大，并伴隨著上部青貯料的移除的而引起的底部物料膨脹。和倉壁摩擦荷載不同，水平壓力接近最大值時將持續(xù)很長時間。在克服倉壁摩擦后形成堆積效果時，峰值就會出現(xiàn)曲線清楚地顯示豎向摩擦荷載在進(jìn)料完成之后馬上出現(xiàn)最大值，但持113側(cè)壁壓力的突然下降與摩擦力的上升是一致的。圖12-70和12-71顯示測得的水平壓力和側(cè)壁摩擦力荷載是物料深度的函數(shù)。為了比較，根據(jù)早期德國筒倉規(guī)范相應(yīng)的設(shè)計荷載也都在圖表中畫了出來。數(shù)據(jù)和結(jié)論當(dāng)比較并不限定于荷載值而是擴(kuò)展到k和的取值時，設(shè)計壓力和實測壓力的不同就可以解釋了。側(cè)壁壓力的突然下降與摩擦力的上升是一致的。圖12-70和12114在圖12-72和12-73中，測得的側(cè)壁壓力與水平壓力的比值k和倉壁摩擦系數(shù)跟德國規(guī)范取值相比較。這些圖顯示早期德國規(guī)范給出的k值偏大而值偏小?；谏厦娴臏y試結(jié)果，修改德國筒倉規(guī)范中青貯料倉設(shè)計部分的建議已被提出。圖12-74和12-75顯示了不同測試方法下的側(cè)壁壓力和摩擦荷載的比較圖。在圖12-72和12-73中，測得的側(cè)壁壓力與水平壓力的比值11512-19.Jenike和Johanson及其同事的試驗從1965年，AndrewJenike,J.R.Johanson和他們的同事就開始了關(guān)于大體積物料性能的密集理論和實驗研究。他們計算筒倉中物料壓力的方法在第二章中介紹。12-19.Jenike和Johanson及其同事的試驗從116固體與液體相比，最重要的特點之一是即使非常松散的固體，例如干砂，都可以傳遞剪切應(yīng)力，而液體卻不可以。這個會體現(xiàn)在（σ，τ）坐標(biāo)圖中的一條被稱作屈服軌跡的線上。理想松散固體物料的屈服軌跡是一條穿過原點且與σ軸成ρ角度的一條直線，這里ρ是物料的內(nèi)部摩擦角。據(jù)此，一個圓頂和一個限制出口的空管道，這兩種形成阻塞的典型結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力必須超過固體的強(qiáng)度才會發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。固體與液體相比，最重要的特點之一是即使非常松散的固體，例如干117剪切強(qiáng)度τ是通過Jenike設(shè)計的流動測試儀（一種改進(jìn)的水平剪切試驗機(jī)）確定的。（看圖12-76）為了模擬料斗內(nèi)的固結(jié)，恒定的標(biāo)準(zhǔn)荷載將施加在這個裝置內(nèi)特別的試驗樣品上使之受剪固結(jié)。倉壁上的受剪區(qū)域區(qū)分，力N可以轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)應(yīng)力GN，且力S轉(zhuǎn)變?yōu)榧魬?yīng)力。相應(yīng)的值導(dǎo)致相應(yīng)的屈服軌跡。普通的屈服軌跡是一個曲線，但它經(jīng)常被一個直線攔截于Ｉ軸的Ｃ點。屈服軌跡的拉伸部分很難通過一個受剪單元確定。幸運(yùn)的是這一部分的屈服軌跡對設(shè)計幾乎沒有實際的影響。剪切強(qiáng)度τ是通過Jenike設(shè)計的流動測試儀（一種改進(jìn)的水平118如果固結(jié)荷載改變了，就會得到一個不同的屈服軌跡。圖１２－７７中的屈服軌跡集合就是通過施加不同的固結(jié)荷載而得到的。對許多的散體材料在存儲期間的流動性能主要受外部溫度，含水率或固結(jié)的影響。穿過屈服點的曲線形成一個流動點。為得到料斗內(nèi)的應(yīng)力分布，Jennike已使用最有效地屈服軌跡的切線，穿過屈服點的端點。角度δ和內(nèi)部有效摩擦角，實際上也是基本恒定的，大約有5度的浮動。有效的屈服軌跡在數(shù)學(xué)模型中先進(jìn)，因為它給出了一個σ1與σ2之間的主要關(guān)系式。σ1/σ2=（1+sinδ）/（1-sinδ）如果固結(jié)荷載改變了，就會得到一個不同的屈服軌跡。圖１２－７７11912-20.結(jié)論根據(jù)本章講述的各種研究，得出結(jié)論每個研究者采用的顆粒流動模式都不同。很明顯沒有唯一的流動模式。，即使是對特定料斗尺寸和出倉過程的筒倉中的特定物料?？傊?，這一部分給出的基本點流動模式是經(jīng)過普遍認(rèn)可的。12-20.結(jié)論根據(jù)本章講述的各種研究，得出結(jié)論每個研究者120試驗顯示在筒倉進(jìn)行進(jìn)出倉操作時的壓力要比靜止時壓力大。這一增加稱為“超壓”或是動荷載，或是Deutsh建議的流動壓力。研究者的主要分歧在這些增加壓力的大小和分布問題上，以及確定它們的方式。我們應(yīng)該意識到僅僅通過試驗是找不到所有答案的。合理的解釋并且開發(fā)應(yīng)用這些試驗的實際設(shè)計方法。這項研究已經(jīng)取得很多成果，但有更多的問題需要我們?nèi)ソ鉀Q。試驗顯示在筒倉進(jìn)行進(jìn)出倉操作時的壓力要比靜止時壓力大。這一增121從1940年開始，伴隨著測量技術(shù)的顯著進(jìn)步，世界上許多國家又進(jìn)行了很多精確度較高的研究。這些實驗運(yùn)用了先進(jìn)的分析方法，讓人們對于筒倉散體物料在運(yùn)動中的特性有了更好的理解。同時，這些新的實驗也揭示了Janssen和Airy的方法并不十分準(zhǔn)確，甚至對于靜態(tài)的物料也不太實用。另外，卸料過程中的側(cè)壓力也比用他們的方法得到的結(jié)果大很多。本章，作者大致按照時間順序總結(jié)介紹了以下幾項實驗。從1940年開始，伴隨著測量技術(shù)的顯著進(jìn)步，世界上許多國家又12212-2Tachtamishev的實驗S.G.Tachtamishev因第一個運(yùn)用全尺寸工業(yè)筒倉進(jìn)行精確實驗而成名。他揭示了在卸料過程中物料的流動類型和他們對側(cè)壓力的影響。在1938到1939年之間，S.G.Tachtamishev在Baku(USSR)進(jìn)行了一系列關(guān)于散體物料的實驗，他指出，在卸料過程中，筒壁的側(cè)壓力是運(yùn)用Janssen方法得到結(jié)果的2到3倍。12-2Tachtamishev的實驗S.G.Tachta1231941年，他運(yùn)用混凝土筒倉又進(jìn)行了砂子和小麥的卸料實驗。結(jié)果表明，在卸料過程中，物料為砂子的筒壁側(cè)壓力值為靜態(tài)側(cè)壓力的1.65倍，小麥的也達(dá)到了1.35倍。通過觀察，他把流動分為兩種基本類型。一種叫做nondynami流動（圖12-1a），這種流動中，卸料口的上方形成了一個中心柱，它一直延伸到物料的頂部，物料主要沿著這個“柱子”向下流動，而周圍的物料保持不動?，F(xiàn)在這種流動被稱為漏斗或者巖心流動。1941年，他運(yùn)用混凝土筒倉又進(jìn)行了砂子和小麥的卸料實驗。結(jié)124第二種被稱為dynami流動（圖12-1b），特點是筒倉內(nèi)整體物料的移動。他指出，這種流動不會發(fā)生除非當(dāng)倉內(nèi)大部分已經(jīng)空的時候。這種流動先于第一種流動模型形成。然而，過了一段時間之后，整體流動就會發(fā)生，并且倉壁物料的流動要比中心處物料的流動慢。S.G.Tachtamishev發(fā)現(xiàn)，第二種流動產(chǎn)生的側(cè)壓力要比第一種流動產(chǎn)生的側(cè)壓力大得多。第二種被稱為dynami流動（圖12-1b），特點是筒倉內(nèi)整125因為第二種流動很像液體的流動，他指出，物料和倉壁之間的摩擦系數(shù)要比第一種流動中的摩擦系數(shù)?。ê痛髠?cè)壓力相對應(yīng)）?，F(xiàn)在，這種流動被認(rèn)為是主要的流動形式。因為第二種流動很像液體的流動，他指出，物料和倉壁之間的摩擦系12612-3Marel和AnderReimbert(法國)的實驗通過理論和實驗研究，Marel和AnderReimbert提出了很多可供在筒倉中計算側(cè)壓力的方法（他們計算動態(tài)和靜態(tài)條件下的散體物料壓力方法在本書的第二章中已經(jīng)介紹）。12-3Marel和AnderReimbert(法國)127在1941年到1943年，Reimbert進(jìn)行了deep-bin模型實驗。試驗中采用了粘貼應(yīng)變片。模型有不同的類型，尺寸和高度。他進(jìn)行這個實驗是在人們形成這樣一種觀點—加強(qiáng)型混凝土倉（小麥倉）不能滿足要求—之后。豎向垂直裂縫在混凝土倉的上部壁上出現(xiàn)并一直延伸到卸料口處。他們得出的結(jié)論是，裂縫產(chǎn)生的原因是“靜力學(xué)作用”，在卸料過程中該側(cè)壓力達(dá)到最大，然而，最初糧倉的設(shè)計設(shè)并未考慮該因素。然而，倉壁上部出現(xiàn)裂縫顯得不可思議，因為盡管上部應(yīng)力比設(shè)計應(yīng)力較大，裂縫也不應(yīng)該出現(xiàn)。在1941年到1943年，Reimbert進(jìn)行了deep-b128這些倉是根據(jù)Janssen的理論設(shè)計的。驗證為了該理論，Reimbert建立了圓形料倉模型，它有兩個半環(huán)狀管片組成。他們依靠足以承受側(cè)壓力的背帶來平衡載荷，該側(cè)壓力是通過Janssen公式計算得到的。在達(dá)到物料設(shè)計高度允許值以前背帶就打開了。這就表明，通過Janssen理論計算的側(cè)壓力小于實際值，他的計算結(jié)果只在靜態(tài)中適用。和Janssen的理論不同，我們猜測：這些倉是根據(jù)Janssen的理論設(shè)計的。驗證為了該理論，Re1291、比值κ,側(cè)壓力和垂直壓力的比值不是固定的，是隨著散料的高度和倉的形式而改變的。2、在矩形筒倉中，在同一高度，長邊和短邊處的平均側(cè)壓力是不相等的。3、在液壓半徑和深度相等的多邊形和環(huán)形倉中，平均壓力也是不相同的，其大小與倉的形式有關(guān)。1、比值κ,側(cè)壓力和垂直壓力的比值不是固定的，是隨著散料的高1301943年在巴黎，Marel和AnderReimbert公布了上述發(fā)現(xiàn)，并提出了決定動態(tài)物料壓力大小的新理論。從1953年后期到1954年，在Reimbert的指導(dǎo)下，由LaboratoriesduBatimentetTravauxPublics進(jìn)行了全尺寸的關(guān)于小麥存儲倉的精確實驗。該實驗運(yùn)用電熱絲的磁帶量具直接測得了倉體的環(huán)向應(yīng)變。該實驗采用大的鋼制玉米粒，在裝料的過程中沒有出現(xiàn)問題，但在卸料過程中卻突然發(fā)生了嚴(yán)重翹曲。為了檢查修復(fù)的有效性，在裝、卸料過程中增加了對倉壁應(yīng)變的測量。1943年在巴黎，Marel和AnderReimbert131chateau-landon倉實驗筒倉的容量為1000公擔(dān)（100t），底為4.1m*4.1m的正方形，高10.0m。1953年9月，當(dāng)11個粘貼應(yīng)變片安裝好之后，第一個實驗就開始了。一個月之后，又開始了有14個粘貼應(yīng)變片的實驗。裝料和卸料連續(xù)進(jìn)行，不間斷。一夜內(nèi)的時間內(nèi)完成裝料和卸料chateau-landon倉實驗筒倉的容量為1000公擔(dān)132通過對裝料和卸料過程的對比，我們看到，在卸料過程中產(chǎn)生了很大的側(cè)壓力。卸料過程中壓力的增長值顯示了以下特征（見圖12-2）。對比圖12-2，我們可以看出，即便在同一倉中裝著同樣的物料，超壓系數(shù)也是不一樣的。例如，在2。2m深處，實驗1和實驗2