Abstract We present an experiment and the results of DEM simulations of the stress profile within a bulk of seeds in a shallow cylindrical model silo. The goal of our study is to understand the microscopic origins of the impact of friction mobilisation during particle-particle and particle-wall contacts on the distribution of stress in bulk of seeds. Experiments were performed with horse beans and field pea seeds. Mobilisation of friction was increased a) experimentally, by hanging a dead load on the wall of the cylindrical container holding seeds, and b) in DEM simulations, through small vertical movements of the silo wall. DEM simulations were performed with spherical particles and axially symmetric clusters of spheres containing rolling friction. It was found that the radial profile of the normal pressure σz(r) on the bottom of a shallow silo may be constant, increasing, or decreasing depending on the particle shape and filling method. Consequently, the radial profile of the shear stress τ(r) in the bulk of particles follows linear, convex, or concave relationships, respectively. Different trends of change of the radial profile of shear stress during down- and upward movement of the wall were observed. During downward movement of the wall the shear stress increased nearly uniformly along the radial position. During the upward movement a zone of change of shear stress was distinctly reduced. This effect may be a result of the participation of compressive and lack of tensional interactions in building of shear resistance.

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受颗粒-颗粒和颗粒-壁摩擦移动影响的浅模型筒仓中大量种子的应力分布：实验和 DEM 模拟

摘要 我们提出了一个实验和 DEM 模拟的结果，对浅圆柱形模型筒仓中大量种子内的应力分布进行了模拟。我们研究的目的是了解颗粒-颗粒和颗粒-壁接触期间摩擦动员对大部分种子应力分布的影响的微观起源。用马豆和豌豆种子进行了实验。a) 通过在装有种子的圆柱形容器的壁上悬挂静载荷，以及 b) 在 DEM 模拟中，通过筒仓壁的小幅垂直运动，增加了摩擦的动员 a) 实验。DEM 模拟是用球形颗粒和包含滚动摩擦的轴对称球体簇进行的。发现浅筒仓底部的法向压力σz(r)的径向分布可能是恒定的、增加的或减少的，这取决于颗粒形状和填充方法。因此，大部分颗粒中剪切应力 τ(r) 的径向分布分别遵循线性、凸面或凹面关系。观察到壁面向下和向上移动过程中剪应力径向剖面的不同变化趋势。在壁向下移动期间，剪切应力沿径向位置几乎均匀增加。在向上运动期间，剪切应力的变化区域明显减小。这种效果可能是由于在抗剪强度的建立中压缩和缺乏张力相互作用的参与。或减少取决于颗粒形状和填充方法。因此，大部分颗粒中剪切应力 τ(r) 的径向分布分别遵循线性、凸面或凹面关系。观察到壁面向下和向上移动过程中剪应力径向剖面的不同变化趋势。在壁向下移动期间，剪切应力沿径向位置几乎均匀增加。在向上运动期间，剪切应力的变化区域明显减小。这种效果可能是由于在抗剪强度的建立中压缩和缺乏张力相互作用的参与。或减少取决于颗粒形状和填充方法。因此，大部分颗粒中剪切应力 τ(r) 的径向分布分别遵循线性、凸面或凹面关系。观察到壁面向下和向上移动过程中剪应力径向剖面的不同变化趋势。在壁向下移动期间，剪切应力沿径向位置几乎均匀增加。在向上运动期间，剪切应力的变化区域明显减小。这种效果可能是由于在抗剪强度的建立中压缩和缺乏张力相互作用的参与。观察到壁面向下和向上移动过程中剪应力径向剖面的不同变化趋势。在壁向下移动期间，剪切应力沿径向位置几乎均匀增加。在向上运动期间，剪切应力的变化区域明显减小。这种效果可能是由于在抗剪强度的建立中压缩和缺乏张力相互作用的参与。观察到壁面向下和向上移动过程中剪应力径向剖面的不同变化趋势。在壁向下移动期间，剪切应力沿径向位置几乎均匀增加。在向上运动期间，剪切应力的变化区域明显减小。这种效果可能是由于在抗剪强度的建立中压缩和缺乏张力相互作用的参与。