[发明专利]一种球磨机破碎能量评估方法

权利要求书

1.一种球磨机破碎能量评估方法，包括如下步骤：

S1、通过离散元素法建立颗粒运动仿真模型

首先设置材料参数以及材料间的滚动摩擦系数、滑动摩擦系数、恢复系数，构建大、小钢球颗粒的几何模型，并导入滚筒几何体模型；

在滚筒几何体模型中生成一定数量的大、小两种直径的钢球颗粒，钢球生成位置服从均匀分布以模拟球磨机工作前混合均匀的钢球，开始转动球磨机滚筒；待滚筒中颗粒运动趋于稳定且开始呈现明显的轴向聚集于分层现象时，进入下一步；

S2、计算钢球间一次碰撞中的破碎能量

其中，为用于破碎原子连接键的能量，反映破碎效率，和分别为碰撞前钢球1和钢球2的机械能，和分别为碰撞后钢球1和钢球2的机械能；

S3、计算轴向分区的区域总能量

沿滚筒轴向将滚筒内划分为若干区域，在任一区域中假设颗粒均匀分布，分别统计每个区域内碰撞次数和每次碰撞的能量损失，计算区域内的总能量损失，即为该区域的区域总能量；

S4、绘制区域总能量图，分析破碎效果

根据区域总能量信息，绘制图片，与滚筒中的颗粒分布信息比对，即反映滚筒中不同区域的破碎效果；

步骤S3中计算区域内的总能量损失分为两步：

S3.1、沿轴向将滚筒内沿轴向划分为N个区域，N的值满足以下公式：，其中，D为滚筒内最大钢球的直径，L为滚筒长度；

S3.2、统计每个区域内的总破碎能量，对于区域i，t时刻处于碰撞状态的数目为S，单次碰撞能量损失为e，，其中E_min为该区域所有碰撞中能量损失最少的，E_max为该区域内所有碰撞中能量损失最大的，为分布函数，则区域i的碰撞损失总能量为

式中e_j根据分布函数抽样得到，E_i为该区域i的碰撞总能量，反映了该区域的粉磨效果。

2.根据权利要求1所述的球磨机破碎能量评估方法，其特征在于，步骤S2中破碎效率η通过多次重复试验取均值。

3.根据权利要求1所述的球磨机破碎能量评估方法，其特征在于，所述材料参数包括密度、剪切模量和泊松比。