郭进山，祁步春，蔡改贫，夏刘洋，曾艳祥

（江西理工大学 机电工程学院，江西 赣州 341000）

多尺度内聚模型颗粒群振动挤压破碎数值模拟研究

郭进山，祁步春，蔡改贫，夏刘洋，曾艳祥

（江西理工大学 机电工程学院，江西 赣州 341000）

不规则钨矿石颗粒的破碎特性是离心选矿机设计的重要依据，本研究通过对不同几何形状的结构及内聚力多尺度两个方面构建不同形状的矿石颗粒群模型，利用EDEM进行颗粒群在振动及无振动条件下的数值模拟试验，分别对颗粒群模型在振动及无振动条件下的挤压破碎效果进行对比分析，并分析颗粒群的破碎特性及力学分布特性。研究结果表明：在一定振动参数下颗粒群的破碎率均高于无振动情况，并且随着振幅的增加，在不同频率下模型破碎率大体上呈增加趋势；对比无振动条件下模型破碎率，表明振动参数有利于颗粒群模型的破碎。

多尺度；内聚力；颗粒群；振动挤压；破碎率

矿石实际是由大量细观颗粒及内部孔隙组成，颗粒与颗粒之间存在的胶结物质将颗粒聚合成一个整体。其破碎特性是离心选矿机研究的重要参数。

基于离散单元法引入颗粒材料的多尺度模型[1]，其核心就是细观尺度的团簇，Plesha等[2]针对复杂形状颗粒体提出了颗粒簇的概念。Mcdowell等[3]建立了等边直角三角形颗粒模型，使断裂后的等边直角三角形可进行进一步断裂。该模型的缺点在于无法模拟矿石颗粒间的孔隙特点，但这种断裂思想值得借鉴。……