DEM は、岩石と粒子群の力学的プロセスをシミュレートするために地盤工学の分野で開発された数値手法です。 DEM は、流れるパーティクル間の衝突モーションをシミュレートします。 FEM は研究対象を有限個の小さな単位に分割し、隣接する 2 つの単位をノードを介して接続する離散化手法です。ミネラルサイザー静的等価性の原理に従って、要素に作用する外部荷重を等価節点荷重ベクトルに変換し、対応する力を解析しました。本論文では図1に示すように一方向結合を採用し、離散要素から得られたデータフローを荷重条件として有限要素計算に入力し、静的または動的に機器を解析しました。構造物への破壊粒子の接触荷重は離散要素計算により導出され、有限要素の節点荷重に変換されます。
構造に対する粒子の影響が分析され、全体の変形、相当応力、相当ひずみが取得され、さらなる解析の基礎として使用できます。 (1) 粒子モデルの構築 粒子の外部輪郭モデルマテリアルサイザー3 次元モデリング ソフトウェアによって作成されます。-外側の輪郭には小さな粒子が充填されており、輪郭内に充填された小さな粒子が完全に接触し、バランスの取れた安定した状態になるように一定の力が加えられます。次に、すべての小さな粒子の位置座標が取得され、API ファイルがコンパイルされます。この論文では、最初に三次元モデリングを実行し、立方体と楕円体の材料形状を確立し、それを離散要素法ソフトウェアEDEMに導入します。充填粒子が少なすぎると、充填直後に材料が破裂する原因になります。微小粒子の充填数の計算方法は、
a VReal=NV Fraction 式の充填体積分率: V 材料の外部輪郭モデルの体積: N 小さな粒子の充填量; VFaction の粒子量が少ない。この論文では、直方体粒子の直径は25mm、個数は137個、充填後の体積は0.002m3です。楕円体粒子の直径は25mm、充填数は68個です。充填後の体積は0.001m3です。
小さな粒子を結合モデル(Bond)で結合すると、粒子間に重なりが生じ、その値が粒子の変形や破壊耐性を反映します。半径が大きいほど、粒子の変形は大きくなり、逆に、変形が小さくなると、破壊が生じます。粒子クラスターは粒子間の付着によって形成されます。鉱物サイザーの結合力のサイズは、材料の臨界垂直応力と臨界せん断応力、つまり圧縮強度とせん断強度によって決まります。
(2) in the EDEM software, the collision model between particles is selected as Hertz--Mindin with Bond Built--in, and the collision model between particles and geometry is Hertz--Mindin with Bond Built--in, particle volume force model is compiled API file. Set the material properties of the particles and geometry, as well as the interaction properties between the materials, as shown in Table 1. In this paper, b450mm×500mm tooth roller with javelin tooth shape is adopted. Specific parameters are shown in Table 2. 2. The center distance of the double tooth roll L ensures that the distance between the tooth tip of the tooth roll and the tooth surface of another tooth roll is greater than the particle diameter, that is, L>D. 2 歯ローラーの初期位置により、歯列が互い違いに配置され、1 つのロールの歯が別のロールの表面の 4 つの歯の中央に配置されます。立方体と楕円体の数は 10 で、5,000 秒の速度で生成されます。シミュレーションのプロセスを図 4 に示します。
(3) 有限要素解析 Workbench に DEM Solutions モジュールを構築し、EDEM から得られた力状況を Workbench にインポートします。静的システムモジュールが確立され、鉱物選別歯のロールの幾何学的モデルが導入され、機械的インターフェースが導入されました。ボールミルライニングプレートの材質、密度、ポアソン比を次のように定義した。メッシュ分割後、歯のローラーにパーティクルの力を負荷するための拘束が追加されます。