物料提升机设备的颗粒的接触力学分析

物料提升机设备提升物料的过程中颗粒之间，颗粒与筛箱、筛网之间的碰撞对颗粒的运动影响很大。对颗粒碰撞力学的探讨是对筛分机理探讨的基础。Hertz 理论、Mindlin-Deresiewicz（MD）理论、Bradley 理论、DMT 理论等这些理论构成了完整的球形颗粒接触力学体系。不考虑颗粒表面黏连时，法向力一般用 Hertz 接触理论计算。Hertz接触理论假设：物料提升机设备的相互接触的颗粒表面光滑且均质，与颗粒表面相比接触面很小时，在物料提升机设备的接触面上仅仅发生弹性形变，且接触力垂直该接触面。

物料提升机设备的该理论适用于球体、柱体和椭球体等曲面体的弹性接触，甚至接触面之间微凸起的接触。当颗粒与平面接触时，则把平面视为半径为无限大的颗粒来处理，这在颗粒与筛箱的碰撞上可以用这种处理方式。切向力往往用Mindlin-Deresiewicz接触理论来处理。当两颗粒发生切向接触，首先沿着物料提升机设备的接触表面相对滑移，其方向与切线方向一致，滑移通过接触面逐渐向颗粒内部发展，用MD理论可以求得切向力的增量。

物料提升机设备的接触理论及MD理论都是针对颗粒弹性接触，事实上在接触过程中往往发生塑性形变。另外，对颗粒表面施加多次连续的接触时，物料提升机设备的接触力降至零，颗粒表面受撞击而变硬，也可能随着切向力的逐渐加载直至两颗粒表面发生相对滑动，颗粒表面的微笑凹凸被摩擦掉了，进而改变了颗粒的表面性能。所以，总的来说Hertz法向力理论及MD切向力理论都是属于理想情况。筛分中的沙粒是经过水流长期摩擦的超硬材料，而筛分是一个快速的过程，所以其碰撞过程的变形及磨损是很小的，因此在物料提升机设备的模拟时用Hertz-MD碰撞模型是比较切合实际的。用物料提升机设备的模型在计算机模拟中具有较高的计算效率，其对力的计算极为精准而且高效。

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