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摘要
立轴冲击式破碎机在工作过程中，抛料头受到物料颗粒剧烈地冲击碰撞，受力特性十分复杂。如果采用传统的有限元分析方法，不能准确反映抛料头的受力情况。为了减小立轴冲击式破碎机抛料头在工作过程中的最大变形量，延长抛料头使用寿命，同时保证破碎机的破碎效果，提出利用离散元软件EDEM建立立轴冲击式破碎机的离散元仿真模型并结合DEM-FEM耦合分析、正交试验、多元回归分析以及多目标优化等方法对转子结构参数进行优化。首先，运用三维建模软件SolidWorks建立立轴冲击式破碎机三维模型并导入离散元软件EDEM中进行离散元仿真试验，得到抛料头的受力数据，然后利用DEM-FEM耦合分析的方法，将抛料头的受力数据加载到有限元环境中对应工作位置的抛料头FEM模型上，求解得到直观的抛料头变形云图；然后，采用正交试验和极差分析方法，揭示转子结构参数对抛料头最大变形量的影响规律；最后，运用MATLAB软件编写程序，对正交试验数据进行多元回归分析，然后建立以减小抛料头最大变形量和提升抛料速度为优化目标的多目标优化数学模型并进行求解。研究结果表明，当转子直径为890 mm、转子高度为260 mm、导料板安装角度为37°、分料锥倾角为20°时抛料头的最大变形量较小，同时破碎机的破碎效果也得到了保证，为立轴冲击式破碎机关键部件的改进设计提供了理论依据。
