Banner

双齿辊破碎机中DEM和FEM耦合方法的讲述

首页 > 新闻动态 > 内容

双齿辊破碎机中DEM和FEM耦合方法的讲述

Date: 2020-05-12

  采用离散单元法对双齿辊破碎机破碎不同形状颗粒的过程进行了数值模拟。在模拟过程中,对颗粒进行置换和粘结,模拟了不同双辊齿参数(辊齿角、辊齿排数和转速)下的破碎过程。利用DEM计算双齿辊式破碎机的载荷,然后用有限元法计算双齿辊式破碎机的变形。建立了双齿辊参数与破碎率、变形量及综合破碎指标的关系,并分析了参数的可见度。以下是DEM与FEM耦合方法的解析:

  DEM是岩土工程领域中发展起来的一项模拟岩土块体、颗粒群力学过程的数值方法。DEM模拟颗粒群流动颗粒之间的碰撞运动。FEM是将研究对象划分为有限个微小单元体的离散化方法,相邻两单元之间通过节点相连接。将作用在单元上的外载荷按静力等效原则化成等效节点载荷向量,进行相应的受力分析。研究人员采用单向耦合,将离散元中所得数据流作为一种载荷条件输入到有限元计算中,然后对双齿辊破碎机进行静力学或动力学分析,离散元计算导出破碎颗粒对结构的接触载荷,然后转换为有限元的节点载荷,分析颗粒对结构的作用,求得总变形、等效应力、等效应变,为进一步分析作依据。

  通过三维建模软件创建物料外轮廓模型,小颗粒填充于外轮廓,施加一定的力,使轮廓中填充的小颗粒充分接触,处于平衡稳定状态。然后获取整体小颗粒的位置坐标,进行AI文件编译。技术人员先是进行三维建模,建立正方体与椭球体物料形状,导入离散单元法软件EDEM中。过分稀疏的填充颗粒会导致物料填充后瞬时爆开。

  双齿辊破碎机通过粘结模型(Bond)将小颗粒粘结,颗粒与颗粒之间会产生重叠量,其值反应了颗粒抗变形破裂能力。半径越大,颗粒在发生较大的变形才会破裂,反之,较小的变形就产生破裂。颗粒群是依靠颗粒间的粘结力形成的。粘结力的大小由物料的法相临界应力和切向临界应力所确定,即抗压强度和抗剪强度。

双齿辊破碎机