基于离散元/有限元耦合的高压辊磨粉碎仿真方法与实验研究

项目名称： 基于离散元/有限元耦合的高压辊磨粉碎仿真方法与实验研究

项目编号： No.51404209

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 矿业工程

项目作者： 高伟

作者单位： 湘潭大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 高压辊磨机适应能力强、能耗低、粉碎效率高, 在矿山、冶金等工业领域的应用越来越广。然而，高压辊磨的设计及粉碎作业时工作参数的选取一直是困扰工程界的难题。本项目基于我们长期对脆性材料破坏特性、离散元/有限元耦合方法的研究成果，拟采用离散元法模拟矿石材料，建立描述矿石材料粉碎的离散元模型，采用有限元法分析动、静辊轮的工作状况，发展散体材料破碎的离散元/有限元接触耦合模型，实现离散元/有限元模拟的时间多尺度耦合，并通过破碎实验验证各模型的正确性。基于以上成果，研发基于多核GPU并行算法的高性能离散元/有限元耦合分析软件，并通过料层粉碎实验进一步验证模型和软件的正确性。采用该软件仿真分析矿石高压辊磨粉碎过程，研究矿石粉碎机理及工作参数对粉碎特性的影响，为解决高压辊磨机设计和工作参数选取问题提供科学依据。

中文关键词： 离散元/有限元耦合；离散元法；高压辊磨；粉碎机理；断裂破坏

英文摘要： High pressure grinding rolls (HPGRs) have the advantages of high adaptability, high efficiency and low energy consumption. So, HPGRs are getting increasing application in the field of mine and metallurgy. However, engineers have been facing the challenges

英文关键词： Combined finite/discrete eleme；Discrete element method；High pressure rolling；Comminution mechanism；Fracture