基于离散元法的颗粒破碎与细观结构特征的相关性研究

【作者】 黄泉水； 周伟； 马刚； 张一博； 徐琨；

【机构】 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室； 长江勘测规划设计研究院；

【摘要】 在岩土、采矿、制药工程等领域,颗粒材料的破碎是一种常见现象,也是目前颗粒材料研究中的热点问题之一。本文基于离散元方法,在前人研究的基础上,采用颗粒黏结模型模拟单颗粒破碎,侧重研究颗粒的细观结构对颗粒破碎的影响。通过单颗粒团聚体的配位数频率分布表征颗粒内部的缺陷状态,选取微裂纹的密度、离散程度这两个重要参数来描述颗粒团聚体的细观结构,并研究了不同细观结构参数下颗粒破碎强度的Weibull分布所呈现的特征。研究结果表明,微裂纹的密度与颗粒破碎特征强度呈显著线性负相关关系;微裂纹的离散程度与韦伯模量呈非线性负相关关系。研究成果有助于更深入的认识颗粒材料的破碎行为,同时对采用颗粒黏结模型模拟颗粒破碎起一定的指导意义。更多还原