[发明专利]二元颗粒混合物最小孔隙比预测方法

权利要求书

1.一种二元颗粒混合物最小孔隙比预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(10)细颗粒最优含量计算：根据二元颗粒混合物细颗粒最优含量计算模型，确定细颗粒最优含量；

(20)最小孔隙比极小值计算：结合砂土及金属颗粒粒度分布和颗粒形状的影响，计算确定二元颗粒混合物的最小孔隙比极小值；

(30)最小孔隙比估算：将二元颗粒混合物最小孔隙比随细颗粒含量变化的“V”型曲线简化为折线，由折线方程估算得到任意细粒含量下二元颗粒混合物的最小孔隙比。

2.根据权利要求1所述的最小孔隙比预测方法，其特征在于，所述(10)细颗粒最优含量计算步骤包括：

(11)单一颗粒最小孔隙比测定：测定按不同比例混合的二元混合物中纯粗颗粒最小孔隙比e₁和纯细颗粒最小孔隙比e₂，所述二元混合物包括天然砂中粗、细砂二元混合物，或其他大小、形状不同金属颗粒二元混合物；

(12)细颗粒最优含量确定：根据二元混合物中纯粗颗粒最小孔隙比e₁和纯细颗粒最小孔隙比e₂，按下式确定细颗粒最优含量y_2p，

3.根据权利要求2所述的最小孔隙比预测方法，其特征在于，所述(20)最小孔隙比极小值计算步骤具体为：

选取砂土及金属颗粒中粗、细粒组的中值粒径D、d作为粒组粒径的代表值，计算粗、细粒组的粒径比d/D，拟合建立二元颗粒混合物最小孔隙比极小值(e_min)_min与粒径比d/D之间的函数关系如下：

其中，参数T由下式确定：

T＝－0.235+0.568S，

上式中，S为二元颗粒混合物的加权球形度，由下式加权计算确定：

S＝S₁*(1-y_2p)+S₂*y_2p，

式中，S₁为二元颗粒混合物中粗颗粒的球形度、S₂为二元颗粒混合物中细颗粒的球形度。

4.根据权利要求3所述的最小孔隙比预测方法，其特征在于，所述(30)最小孔隙比估算步骤包括：

(31)曲线简化：根据二元颗粒混合物最小孔隙比随细颗粒含量增加的变化曲线呈现先减小后增大的“V”型变化趋势，将“V”型曲线简化为折线，折线拐点坐标为(y_2p，(e_min)_min)，点(0，e₁)为折线的起点，点(1，e₂)为折线的终点，其中e₁、e₂分别为纯粗、细颗粒的最小孔隙比，y_2p为步骤(10)中确定的细颗粒最优含量，(e_min)_min为步骤(20)中确定的最小孔隙比极小值；

(32)折线方程拟合：由所述折线拟合得到折线方程；

(33)最小孔隙比确定：由所述折线方程估算得到任意细粒含量下二元颗粒混合物的最小孔隙比。