庞绍锐，杨丽红，王双园

(上海理工大学机械工程学院，上海 200000)

0 引 言

真空担架由聚氯乙烯（PVC）软膜热熔后经密封形成腔体，内部填充变形量大，密度小的聚苯乙烯(EPS)颗粒。腔体被抽真空时，腔体内的EPS 颗粒会发生流动并转变成“类固体”状态[1]，随之产生可变的刚度[2]。由于人体各部分最大承受压力不同，通过研究颗粒与软膜抽真空过程的力学特性，可以研制不同结构的腔体，以便担架抽真空后可以更适合包裹和固定人体。离散元法（discete element method）是一种基于分子动力学的颗粒物料分析方法[3]，通过使用离散元软件EDEM 与多体动力学仿真软件Recurdyn 耦合，可以分析腔体压缩颗粒后的结构变化特征，为担架设计提供参考依据。由于颗粒的细观参数直接影响着宏观的力学特性变化，准确的离散元参数是仿真模拟的基础，仿真之前需辨识出EPS 颗粒与PVC 软膜的细观参数。

一般离散元理论主要研究对象为岩石、沙土、混泥土等[4]，对于颗粒的的细观参数测定，国内外学者基于离散元方法对土壤、粮食之类颗粒物质进行了大量的研究。GONVIA[5]采取休止角为模拟指标发现，采用具有摩擦等特性的离散元能很好地增加颗粒模拟效果，颗粒物质的细观参数对其宏观运动有着直接影响。以宏观休止角为响应值，韩燕龙[6]通过对休止角的仿真，对稻谷之间的滚动摩擦系数进行了仿真标定。王美美[7]等通过使用响应面优化方法对玉米籽粒进行离散元参数标定，提出多因数对响应休止角的最优参数标定。……