[发明专利]一种回转滚筒堆积颗粒的轴向动态休止角标定方法

权利要求书

1.一种回转滚筒堆积颗粒的轴向动态休止角标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、构建滚筒的离散元仿真模型，确定滚筒及颗粒参数；

S2、采用Hertz-Mindlin接触模型对颗粒运动进行仿真计算；

S3、网格划分并提取单个轴段切片径向截面的边界轮廓曲线：

将滚筒沿计算域的轴向均匀划分成若干个轴段切片，统计每个轴段切片中所有颗粒的编号、时间、直径及位置信息，将所有颗粒坐标投影至轴段切片的径向截面，提取径向截面上堆积颗粒的边界轮廓曲线；

S4、利用所述边界轮廓曲线拟合休止角：

根据所述边界轮廓曲线的首、末坐标位置，将边界轮廓曲线拟合成直线，计算拟合直线的倾斜角，作为堆积颗粒的动态休止角；

S5、沿滚筒轴向依次计算获得轴向动态休止角：

重复步骤S4，依次计算各轴段切片的径向截面上堆积颗粒的动态休止角，获得动态休止角沿轴向的变化曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，在构建滚筒的离散元仿真模型时，将滚筒沿轴向分为若干段，每段滚筒设置为顺时针或逆时针转动。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，颗粒参数包括：选择两种颗粒，粒径比1∶2，颗粒的填充率为10％～20％；滚筒参数包括：滚筒长径比0.5～3。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S3中，根据颗粒直径提取径向截面上堆积颗粒的边界轮廓曲线，获得不同直径颗粒对应的边界轮廓曲线。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，将滚筒沿计算域的轴向均匀划分成N个轴段切片，N＝l/d，l和d分别为轴段切片宽度和最小颗粒直径。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，轴段切片宽度l是最小颗粒直径d的2～5倍。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，采用如下公式拟合休止角：

z＝ky+b

θ＝arctan|k|

式中，θ表示堆积颗粒的动态休止角，y和z分别表示边界轮廓曲线的横坐标和纵坐标，k是拟合直线的斜率，b是常数。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中，计算各轴段切片的径向截面上堆积颗粒的动态休止角，获得动态休止角沿轴向的变化曲线，根据所述变化曲线分析轴向流动特性，以获得颗粒动态休止角对颗粒混合及偏析行为的影响。