基于离散元法的颗粒饲料粘结参数标定及其破碎过程分析

作者：王雷; 张永林; 李彬; 路婉秋; 杨柳; 刘晓鹏^*

来源：饲料工业, 2023, 44(01): 10-17.

DOI：10.13302/j.cnki.fi.2023.01.002

• 颗粒饲料
• 离散元法(DEM)
• 粘结参数
• 破碎过程
• 台架试验

针对颗粒饲料在加工过程中易发生破碎，因其破碎机制尚不明确，难以通过优化加工机械的关键结构、运行参数来降低颗粒破碎率的实际问题，本研究以颗粒饲料(母猪饲料)为研究对象，应用离散元素法建模软件EDEM建立了颗粒饲料离散元模型，结合台架试验(质构仪)开展了离散元粘结参数[单位面积法向刚度(Kn)、单位面积剪切刚度(Kt)、临界法向刚度(Cn)、临界剪切刚度Ct)]测试与标定试验。台架试验结果表明，Cn、Ct的取值分别为2.93×107、2.22×106Pa,Kn、Kt的量级范围分别为[1010,1011]、[109,1010]；二次正交旋转组合试验结果表明，当Kn、Kt的取值分别为4.11×1010、7.13×109N/m3时，仿真模型的挤压、剪切破碎力与实际破碎力之间的误差均在5%以内，标定结果准确；颗粒饲料破碎过程分析表明，饲料样品承受剪切破坏的能力不及其承压能力，但剪切破坏时不易发生粉化。本研究可为优化饲料加工机械的关键结构及运行参数、降低颗粒破碎率提供理论参考。

• 单位
  武汉轻工大学