筒仓作为一种具有优异储存能力的基础设施，在农业、化工、建筑、采矿和航运等多个行业中发挥着关键作用，连接生产、加工和运输环节。其核心功能是储存和转运散装物料[1]、[2]、[3]。在农业领域，筒仓常用于储存小麦、玉米、水稻、大豆等粮食作物及其副产品[4]、[5]、[6]。近年来，对不同等级粮食作物进行分类储存的需求日益增长，对筒仓的储存质量提出了更高要求。早在1961年，Shlifer就提出了一种将仓库划分为多个仓室的方法来储存不同类型的物料[7]。这种类型的筒仓被称为多仓筒仓，不仅有效节约了土地资源，还显著提高了经济效益，实现了“一个筒仓多重储存”的目标[8]。在筒仓内安装隔板以实现分区储存，不仅大大提高了储存容量的利用率，还为粮食作物的分类储存提供了更大的灵活性。添加隔板后，筒仓的横截面几何形状从圆形变为扇形，使得各个仓室更加细长。这种变化带来了诸如不可预测的排放流型和波动的侧向压力等挑战[9]。此外，现有的筒仓设计规范[10]对这些问题的理论基础较为缺乏。
目前，全球范围内已进行了大量关于筒仓内储存物料流动行为及装卸过程中壁压响应的实验和数值研究。研究对象包括各种结构形式（圆形、矩形、筒仓群、带有内部组件的筒仓等）和不同的储存物料（玉米、小麦、水稻、水泥原料、标准砂、玻璃颗粒、煤球等）。Khalil等人[11]系统回顾了数十年的筒仓相关研究，涵盖了结构行为[2]、[12]、颗粒-材料-结构相互作用[13]、[14]、[15]、[16]以及失效模式和原因[17]、[18]。总体而言，关于储存物料流动状态与筒仓壁压响应之间关系的现有研究成果可分为三类：(1)基于填充/排放试验的压力分布模式及其影响因素的研究。全尺寸和缩比试验表明，筒仓结构几何形状、料斗角度、填充方法和排放口尺寸显著影响流动模式和压力分布。特别是在料斗顶部和过渡区，容易发生明显的压力波动和集中现象[9]、[20]、[21]、[22]、[23]、[24]、[25]。(2)关于排放动态效应和超压机制的研究。多项研究表明，排放过程中存在明显的动态侧向压力放大和波动特征，峰值远超理论预测。其背后的机制通常与流动模式转变、自由落体拱形效应、拱形-卸载循环以及力链重构过程密切相关[26]、[27]、[28]、[29]。(3)数值模拟和耦合方法研究：离散元方法（DEM）和有限元方法（FEM）被广泛用于揭示颗粒流动和结构响应：DEM能有效揭示质量流和漏斗流等流动模式以及筒仓壁压力的变化[27]、[28]、[29]、[30]，而FEM可以研究柔性壁筒仓在地震载荷下的非均匀侧向压力分布和动态超压[3]、[32]、[33]。将DEM和FEM相结合进一步提供了评估结构-颗粒相互作用的方法[34]。
总之，现有的筒仓压力研究主要集中在具有均匀横截面的筒仓（如圆形或矩形横截面）上，实验或数值模拟研究中使用的储存物料多为颗粒状材料（如粮食、砂或轻质球）。关于多仓不规则筒仓的研究主要使用水泥作为储存物料。然而，这些研究仅限于实验阶段，并受测试方法的限制，难以全面反映储存物料之间的相互作用、分区条件下的流动模式变化以及侧向压力分布情况。对于用于储存大豆等散装颗粒物料的扇形筒仓，目前尚未发现相关文献使用离散元方法结合分层染色和力链分析来研究流动模式和筒仓壁压力分布。本研究以大豆作为储存物料，使用SolidWorks建模软件构建了一个高1000毫米、半径250毫米的扇形仓模型。选择半径为3.45毫米、球形度为95.47%、粒径服从标准正态分布（标准差0.05毫米）的大豆颗粒作为储存物料。利用EDEM离散元分析软件进行了三次平行填充/排放模拟。储存物料被分层并标记成100毫米厚的层。最后，通过整合力链网络分析等方法，系统研究了储存物料的流动模式和筒仓壁上的压力分布。
