基于颗粒缩放理论的生石灰粉离散元参数标定

为获得生石灰粉离散元仿真的接触参数，结合物理试验与仿真试验对生石灰粉进行参数标定；将形状不规则生石灰颗粒简化为软质球形颗粒，运用颗粒缩放理论将平均粒径放大至2mm,便于利用离散元仿真软件EDEM进行接触参数的虚拟标定；通过Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验获得3个显著性参数，即生石灰-生石灰滚动摩擦系数、生石灰-钢恢复系数、 JKR(Johnson Kendall Roberts)表面能；建立显著性参数与休止角的数学回归模型，再以预测休止角与实际休止角相对误差最小为目标，寻优求解该数学回归模型。结果表明：物理属性测试得到生石灰粉基本物理参数，即堆密度为1.127 g/cm³,平均粒径为0.126 mm,休止角为48.76°;回归模型得到最优参数组合，生石灰-生石灰滚动摩擦系数为0.165、生石灰-钢恢复系数为0.215、 JKR表面能为0.113 J/m²;最优参数组合仿真得到的休止角为48.39°,与实际休止角相对误差为0.76%,仿真试验结果与物理试验结果高度一致。