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摘要
集矿机与深海沉积物之间的粘附会显著影响集矿机在深海环境中的行走性能，当在进行集矿机与深海沉积物相互作用仿真时，颗粒相互作用参数选用的准确度将会直接影响仿真结果。本文提出一种通过实验与模拟相结合的方法来系统地标定深海沉积物与集矿机之间相互作用参数的方法，进行了单轴压缩试验和宏观粘附试验以及相应的离散元数值模拟，通过修改接触参数直到模拟的结果接近试验结果，然后根据试验结果对JKR粘附接触模型的微观接触参数进行回校，实现了土颗粒-土颗粒、土颗粒-金属之间的接触参数的标定。另外粘附试验表明，在相同表面粗糙度下，测得的附着力顺序5052<316L<STi80<TA2<TC4，这表明铝合金5052的抗粘附性能最好。通过DEM模拟，研究了表面粘附力与微观接触参数之间的关系。结果表明：粘附力与静摩擦系数、滚动摩擦系数关系不大，其主要受恢复系数和表面能的影响，且随着恢复系数的增大而减小，随着表面能的增大而增大。所获得的土壤颗粒对土壤颗粒和土壤颗粒对金属的粘附影响参数，有助于集矿机履齿的设计优化，以降低表面粘附，提高其可移动性和采矿效率。
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