基于休止角标定不同含水率木粉离散元参数OA北大核心

在利用EDEM软件对木质板材生产过程中不同含水率的木粉混匀情况进行研究时,木粉颗粒离散元参数设置以及模型的选择直接影响仿真结果的可靠性。为确定不同含水率木粉的离散元物性参数,以松木木粉为研究对象,以休止角为响应值,针对不同含水率的木粉进行试验,构建了含水率与休止角之间的数学模型。基于Hertz-Mindlin JKR接触模型,构建2种形状不同的离散元颗粒模型进行仿真模拟;通过Plackett-Burman试验,在与木粉颗粒相关的10个初始参数中筛选出了颗粒间碰撞恢复系数、颗粒间滚动摩擦系数和JKR表面能这3个对休止角影响显著的参数,结合爬坡试验、Box-Behnken试验建立了休止角与显著参数的数学模型,其P值为0.0001,相对误差N≤4.07%。同时,通过含水率-休止角模型与休止角-离散元参数模型的推导,建立了含水率-离散元参数模型,并采用圆筒提升法进行试验验证,相对误差N≤4.34%。试验结果表明,可以通过含水率来推导木粉的离散元参数,为搅拌设备与木粉仿真中离散元接触参数的确定提供了方法,为进一步优化板材制备工艺以及设计高效的搅拌设备提供了参考。