基于EDEM的球磨机的破碎仿真
2015-02-23 10:00阅读：
【背景介绍】
球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的
关键设备。它广泛应用于水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料52555、
耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及
玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。
球磨机的破碎原理，是利用钢球抛落时的冲量，撞击物料，从而使得物料发生破碎。本文介绍一个例子，说明如何用EDEM来进行球磨机的破碎仿真。其仿真过程如下：
（1）首先，利用颗粒工厂生成两种粒子。比较大的粒子代表矿石，而小粒子是钢球。
（2）接着，矿石被很多更小的微粒所取代，这些微粒之间存在着结合力。这种结合力，当外力足够大时会被解离，从而发生破碎。
（3）球磨机的滚筒开始旋转，钢球和矿石都带到了上方，在某个高度处滑落。
（4）由于钢球撞击矿石，巨大的冲力使得矿石粉碎。
【问题描述】
本问题已经预先准备了相关的文件如下
其中
grinding_mill.stp:是球磨机滚筒的三维模型。
ParticleReplacement.dll:是一个使用EDEM
API编制的动态链接库，其内容是把一个大的矿石用许多小的矿石颗粒取代。它需要读取两个文件来完成任务。其中：
（1）Particle_Replacement_prefs.txt：是一个内容简单的文本文件，里面只有四行数据，说明要把哪个颗粒用另外的颗粒来取代，以及另外两个参数。
（2）Particle_Cluster_Data.txt：是一个数据文件。里面包含着每个微小颗粒的圆心的X,Y,Z坐标。
ParticleReplacement.dll会利用上述二个文本文件，在EDEM的颗粒工厂产生颗粒时，把大矿石用小颗粒来取代。
【求解过程】
0.准备
（1）拷贝文件
将下列已经做好的文件拷贝到工作目录下（本文是d:\working）
进入edem，设置文件目录
主要保证颗粒体力和颗粒工厂的目录是工作目录。
然后保存文件。
1. 建模
（1）设置全局参数
（1.1）设置单位
保证角速度单位是转每分，而长度单位是毫米。
下面的操作都在globals页下面进行。
（1.2）设置仿真的标题
(1.3)设置重力。
（1.4）创建两种新材料。
第一种，是矿石的材料属性
第二种，是钢材，它是钢珠和滚筒的材料属性。
（1.5）设置交互作用
定义矿石颗粒之间的交互作用参数
定义矿石与钢材之间的交互作用参数
定义钢材与钢材之间的交互作用参数
（2）定义粒子
下面的操作在particles面板中进行。
（2.1）定义钢珠颗粒。
定义材料以及进行计算。
（2.2）定义大矿石颗粒。
定义材料以及进行计算。
（2.3）定义小矿石颗粒。
定义材料以及进行计算。
（2.4）定义接触模型。
重新回到globals页,定义接触模型。
（2.4.1）定义颗粒之间的接触模型，首先删除默认的模型。
设置带绑定的接触模型
并设置其属性如下
上述对话框的含义是，设置矿石微颗粒之间的作用力，以及临界应力。
（2.4.2）定义颗粒-几何体之间的接触模型。
（2.4.3）定义颗粒体力
（3）定义几何体
下面的操作均在geometry页中进行。
（3.1）导入球磨机的几何体并设置其属性
导入几何体，并更改名称为MILL.
结果如下
再定义其做定轴转动
即设置做定轴转动，转速是40转每分。
设置完毕后主界面显示如下
（3.2）创建球磨机的外圆柱体
创建外圆柱体，设置材料为钢材，而且是物理面。
进一步设置其几何尺寸如下
（3.3）创建虚拟几何体，用于生成颗粒工厂。
颗粒生成处是一个圆柱面，它是虚拟面。
进一步设置其几何属性
创建完毕后主窗口显示如下
![基于EDEM的球磨机的破碎仿真]()
