影响EDEM仿真结果的因素分析

EDEM是一款基于离散元技术的颗粒力学仿真软件,参数化模型的建立对仿真结果的真实性和准确性有重要的影响。以刮板输送机的仿真为例,对模型参数化设定对仿真结果的影响进行探讨,并着重对时间步长的影响进行了具体分析,以便今后运用EDEM软件进行仿真可以得到较真实和准确的效果。     

立式搅拌球磨机最优化参数的仿真与试验

引入离散元仿真技术对立式搅拌球磨机进行了仿真研究,旨在探索介质球配比对-200目矿粒产量的影响,得出介质球的不同配合比例对能量转化率的影响。应用EDEM软件对磨机内介质球的运动情况进行了仿真,得到了介质球和矿料在不同时刻的能量变化和速度变化情况。将铂钯矿进行了分组试验,得到了-200目矿粒的产量,与EDEM软件仿真的结果进行对比,验证了结论的正确性,为立式搅拌球磨机的工作参数优化提供了参考依据。     

基于离散元法的立轴冲击式破碎机转子的结构优化

为了改善立轴冲击式破碎机转子对物料的加速效果,采用离散元软件EDEM仿真分析了转子结构对物料加速效果的影响并提出了采用正交试验、离散元仿真和回归分析相结合的方法对转子结构参数进行优化。首先,通过EDEM建立立轴冲击式破碎机转子关键结构参数对物料加速效果影响的仿真模型,设计正交试验方案并进行仿真试验,再运用MATLAB软件对仿真结果进行回归分析,建立以转子抛料速度为衡量指标的物料加速效果与影响因素的关系模型,最后利用该模型对转子的结构参数进行优化,得出当转子直径为830mm、分料锥倾角为17°、导料板安装角度为38°时物料加速效果最好,为立轴冲击式破碎机转子结构的改进设计提供了理论依据。     

基于EDEM的电磁振动给料机参数研究

针对电磁振动给料机无法实现自动化调速加料控制的问题,对不同参数下电磁振动给料机加料性能进行了仿真分析和实验研究。首先,利用SolidWorks软件对电磁振动给料机进行了三维建模,并将其导入离散元分析软件EDEM生成了计算模型;然后,在EDEM软件中分别改变电磁振动给料机的振幅、挡板高度、振动频率、振动方向角参数,对其在不同参数下的加料过程进行了模拟仿真;最后,通过实验验证了挡板高度和振幅变化对电振机物料输送流速影响规律与软件模拟研究规律的一致性。研究结果表明:流速随振幅、振动方向角的增加呈二次曲线变化;流速随挡板高度的增加呈线性增长;流速随振动频率的增加呈二次曲线和线性阶段性变化;通过对电磁振动给料机参数的研究,为电磁振动给料机的参数化设计和自动调速加料控制提供参考。     

平底仓系统水平螺旋输送机效率EDEM仿真研究

介绍了平底仓的发展历史、特点及平底仓系统的组成。针对目前该系统中水平螺旋输送机理论及计算机仿真研究较少的情况,应用Solid Works软件建立了合理的平底仓系统及水平螺旋输送机三维模型,将该模型导入EDEM软件进行仿真研究。通过设定模型参数和物料的运动参数,得出在不同的物料填充系数下,物料沿螺旋轴的运动矢量、水平螺旋输送机平均输送的物料颗粒数目等结果。将该结果与国外实验结果相比对,验证了利用EDEM软件进行平底仓系统水平螺旋输送机效率研究的真实性和可靠性,同时仿真使得螺旋输送机填充系数的确定更具体化,为平底仓系统的设计节省了时间,缩短了开发周期。     

基于EDEM的反击式破碎机破碎效率仿真分析

以提高反击式破碎机破碎效率为目标,建立了反击式破碎机构几何模型及物料模型,运用EDEM离散元软件对单颗粒的破碎行为进行仿真,验证了破碎模型的有效性。采用正交设计方法,建立第一反击板及第二反击板的齿角、板锤排数、转子转速对物料破碎效率的试验方案,基于EDEM进行仿真试验,运用MATLAB软件对仿真结果进行回归分析,得到以黏结键断裂数为衡量指标的破碎效率与上述四因素的关系模型,然后利用该模型对反击式破碎机进行参数优化,得出破碎效率最佳的破碎机参数,最后通过仿真验证其破碎效率,为反击式破碎机的设计提供了依据。     

复杂煤层条件下滚筒截割性能参数优化分析

为进一步提升采煤机的截割能力和落煤能力,达到提升其截割性能的目的,基于EDEM软件建立采煤机与复杂煤层的耦合仿真模型,分别对采煤机螺旋滚筒结构参数和运动参数对截割性能的影响开展对比仿真分析;采用多目标数学优化模型对螺旋滚筒参数进行优化,并得出优化后的滚筒参数对采煤机截割性能有明显改善的结论。     

基于EDEM的月球极区采冰钻具参数的研究

针对月球极区冰采样过程钻具运动参数对钻具受力及对冰采样量的影响问题,开展了离散元仿真分析;利用SolidWorks三维建模软件设计了一款钻具,在离散元仿真软件EDEM中建立了冰的离散元模型;并将设计完成的钻具导入离散元仿真软件中,进行离散元仿真分析;选取钻具的转速作为钻具的运动参数,进行对比分析。其仿真结果表明,随着钻具转速增大,冰的采样量逐渐增大;钻具所受的力矩逐渐减小。     

散粒物料堆积角离散元仿真研究

由于EDEM离散元仿真软件基于理论上的接触力学模型,以致在模拟散粒物料实际流动特性的过程中,仿真结果与实际结果不一致。堆积角可以反映物料的流动特性,文中以堆积角作为参考指标,采用正交实验法对煤粉堆积角仿真参数进行校准,以减小煤粉流动特性仿真与实际的偏差。仿真结果表明,采用校准参数后,堆积角仿真结果更接近于实际,煤粉流动特性仿真结果更真实。     

仿真颗粒半径对模拟滚筒截割复杂煤层的影响研究

为研究EDEM离散元软件在螺旋滚筒截割过程仿真时颗粒半径对滚筒载荷特性及落煤情况的影响,利用EDEM仿真软件模拟某型号采煤机滚筒截割复杂煤壁时的动态过程,得到截割过程中滚筒载荷、载荷波动及落煤情况,并与基于MATLAB开发的辅助计算程序所计算出的数值进行对比。结果表明:使用不同半径的离散颗粒进行仿真会对滚筒载荷及落煤情况产生影响,随着颗粒半径增大,滚筒载荷没有过大的变化,螺旋滚筒截落下的颗粒平均初始速度减小,载荷波动系数与装煤率增大。对比理论计算数值,使用半径为12 mm的颗粒建立煤壁,仿真结果更接近理论数值,准确性高,为EDEM离散元仿真软件模拟采煤机截割过程时颗粒半径的选择提供参考。     

颗粒阻尼器减振性能的联合仿真研究和实验验证

为探究不同参数对颗粒阻尼器减振性能的影响规律,利用多体动力学软件ADAMS和离散元软件EDEM建立了悬臂梁安装颗粒阻尼器后的联合仿真模型,计算得到了阶跃激励下不同参数的颗粒阻尼器对悬臂梁的自由振动控制效果;采用时域衰减法和半功率带宽法得到了悬臂梁前两阶模态阻尼比的变化情况,将仿真结果与实验结果进行了对比,两者具有较好的一致性。证明利用联合仿真方法来对颗粒阻尼器进行仿真研究是可行的,并且该方法考虑了颗粒阻尼器与受控结构之间的相互作用力以及受控结构的柔性变形情况,能较好地模拟出颗粒的运动以及受控结构的实际变形情况。     

基于ANSYS与EDEM耦合的有砟轨道结构力学特性研究

通过离散元软件EDEM和有限元软件ANSYS的耦合模块,实现离散元与有限元的耦合分析。利用离散元软件EDEM建立有砟轨道三维离散元模型,模拟分析散体道砟颗粒和轨枕的相互作用力,利用有限元软件ANSYS分析结构件轨枕的变形和应力情况。通过建立跟实际模型相近的1节车厢下的轨道结构,利用ANSYS分析单个轨枕上的应力情况得到单根轨枕的载荷值,离散元软件EDEM将单根轨枕的载荷值作为边界条件施加在轨枕上进行离散元仿真,将离散元仿真结果中散体道砟颗粒对轨枕的反作用力数据导入到有限元软件ANSYS中,对轨枕进行静力学分析,分析结构件轨枕的变形和应力情况。     

斗轮堆取料机关键参数离散元仿真研究

为了研究斗轮堆取料机主要参数(料斗个数和斗容)对取料过程的影响,在不同参数下,在离散元软件EDEM中对斗轮堆取料机的挖掘过程进行仿真。分析仿真结果得出:料斗个数和料斗容量对斗轮堆取料机的生产率有明显影响。当DQ10500/6000型斗轮堆取料机斗轮转速为8 r/min,料斗个数为9,料斗容量为1.25m3时,斗轮堆取料机达到最佳经济效应。比较传统理论计算与离散元仿真计算,发现将离散元应用于斗轮堆取料机设计计算具有明显优势。     

基于ADAMS对车载担架床机构的参数化仿真分析

应用MSC\ADAMS系统动力学仿真软件对某车载担架床机构进行了参数化仿真分析。首先借助MSC\ADAMS与CATIA的接口软件建立了担架床机构的实体数模并完成装配、添加约束和驱动,然后将样机模型导入ADAMS\View中进行参数化仿真分析,找出了影响样机性能的主要设计参数,最后对主要设计参数进行了优化。     

散体物料转载溜槽的研究

针对港口等场所散料转载过程中频繁出现阻塞、粉尘等不利于生产的状况,应用离散单元法对散体物料的转载过程进行仿真分析,在三维软件中建立转载站的几何体模型并导入到EDEM软件中进行仿真,比较不同参数下结构的受力与物料分布情况。仿真得出了最优的集料板角度与最优的溜槽曲率半径。     

基于CATIA和ADAMS的齿轮传动系统动态特性仿真

利用CATIA软件对齿轮进行参数化三维实体造型,通过转换软件MSC.Simdesiger把其导入ADAMS中,建立齿轮传动系统动力学仿真模型,进行了动力学仿真分析,通过仿真结果分析,验证了齿轮三维参数化建模过程及传动系统建模过程的合理性。     

基于EDEM对新型转运站的料流分析

通过优化转运站的结构设计参数,使带式输送机转运站不堵料,减小冲击和磨损,减少粉尘污染。利用离散元软件EDEM对带式输送机转运站进行了数值模拟。选取煤作为仿真材料,对转运站的全程物料仿真表明,抛物线形的头罩与弧线形溜槽,能够很好地引导物料流,控制磨损与冲击。头罩的冲击角度应小于20°,溜槽的倾角应大于等量摩擦角一定范围。本项目投入实际工程应用证明转运站运行状况良好,基本达到设计初期目的。证明了利用EDEM离散元软件对转运站设计的可行性和准确性。     

基于EDEM的宽短型双卧轴搅拌机较优返回叶片数量的研究

为了探究双卧轴搅拌装置返回叶片数量对搅拌质量的影响,利用Pro/E三维建模软件建立搅拌机虚拟样机,然后利用EDEM离散元仿真软件对物料搅拌过程进行仿真模拟并且经过后处理分析对比,结果显示,双返回叶片结构更为合理。     

影响采煤机截割性能参数分析

为进一步提升采煤机的整机截割性能,以MG2×500/250-BW采煤机为载体采用PRO/E软件建立螺旋滚筒的三维软件,并导入EDEM软件中建立其与含矸煤岩的耦合仿真模型,分别对不同滚筒螺旋升角、滚筒截割速度、采煤机牵引速度和滚筒旋转速度对应采煤机的截割性能进行仿真分析,为后续采煤机滚筒参数的优化及牵引速度的设定奠定理论基础。     

数字样机技术在电磁阀设计开发中的应用

为了有效减少电磁阀结构设计开发中的简单重复劳动以提高设计效率、降低成本,通过参数化仿真手段,建立了基于Visual C++的电磁阀数字样机。该数字样机可以对电磁阀设计开发的整个流程进行监控和操作,包括结构参数的工程计算、应用Pro/E进行三维参数化建模,CFD软件进行流动阻力仿真计算,Maxwell软件进行电磁仿真计算和Ansys软件进行结构仿真计算。最后采用单阀座直动式电磁阀的实测数据以及文献相关数据对数字样机的性能仿真结果进行验证,表明建立的数字样机具有良好的可靠性。