干式轻质异形介质的离散元仿真模型参数标定

干式轻质异形介质是滚磨光整加工中常用的一类加工介质,其形状各异,导致离散元仿真中所使用的接触参数难以测试与标定,影响仿真模拟的准确性。以核桃壳介质为研究对象,首先通过物理试验测得核桃壳介质的几何形态、密度以及弹性/剪切模量等本征参数,其次采用自制的接触参数测量装置获得核桃壳介质与亚克力板间的静摩擦系数、滚动摩擦系数、碰撞恢复系数及核桃壳介质间的碰撞恢复系数,最后基于不同形状的特征参数,采用多维法构建出24种干式异形介质单颗粒仿真模型,并以实际堆积角为目标进行寻优,开展2因素5水平旋转正交组合仿真模拟试验,获得核桃壳介质间的静摩擦系数和滚动摩擦系数的最佳参数组合:静摩擦系数为0.829、滚动摩擦系数为0.191。采用测试及标定的本征参数和接触参数进行不同挡板抬升速度下的堆积角仿真,并与试验结果对比,最大相对误差<4%。

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本文档关键词:标定,仿真,离散,介质,参数