贺朝霞，胡明建，杨龙飞

（1.长安大学 道路施工技术与装备教育部重点实验室，西安 710064；2.东南大学 机械工程学院，南京 210096）

高速公路路面铺装的沥青混合料中骨料级配范围从0.075 mm到31.5 mm，至少需要6－7种不同规格的颗粒[1]。工程中通常采用多层振动筛完成精确的分级配比，而颗粒的透筛行为直接影响整个筛分设备的能力与效率，从而影响到高等级公路的建设效率和质量。

筛分过程涉及到透筛概率以及筛面上颗粒运动规律的研究，离散单元法（Discrete element method，DEM）为分析离散颗粒物质的微观及宏观特性关系提供了更为便捷高效的分析途径。Cleary基于离散单元法对物料分层机理进行了研究，将其应用于振动筛分物料分级过程分析[2]。进一步地，Fernandez与Cleary将光滑粒子流体动力学与离散元耦合，实现了对湿颗粒的香蕉筛筛分过程的模拟[3–4]。中国矿业大学的焦红光，赵跃民等[5]基于DEM模拟了物料在粒群状态下的运动过程，对物料颗粒与筛面碰撞、颗粒透筛机理以及筛网堵孔等情况进行了较为深入的研究，分析了筛面倾角和孔径等设计参数对筛分效率的影响。赵啦啦与鲍春永利用三维DEM对球形和非球形颗粒的振动分层进行了数值模拟，分析了振动参数对分层的影响[6–7]。并针对不同颗粒球形与非球形颗粒，将筛分效率、不同粒级颗粒在筛面上运动轨迹以及筛面颗粒运动速度的试验结果与DEM模拟结果进行了比较。Chen等对振动筛面上颗粒碰撞及其透筛过程进行了三维模拟，分析了设计参数对筛分效率的影响，获得了筛分效率沿筛面方向呈指数分布的特性[8]。……