[发明专利]一种基于离散元法的矿物颗粒模型参数标定方法

摘要

本发明提供一种基于离散元法的矿物颗粒模型参数标定方法，通过物理试验测定和初步拟定方法构建基于离散元法的矿物颗粒模型参数本构模型，利用本构模型结合堆积角测定进行物理和数值模拟双向试验，在初步验证结果基础上，以矿物颗粒模型参数为自变量进行正交数值试验，以堆积角测定值为评价指标进行回归分析，并以堆积角物理试验测量为目标值，建立回归模型，确定矿物颗粒模型参数优化组合，再次通过数值试验验证所确立的优化组合，最终确定基于离散元法的矿物颗粒模型参数。本发明的技术方案解决了现有矿物颗粒模型参数获取难度大、测量精度低的问题，为矿物颗粒数值模拟试验参数确定提供有效技术手段。

主权项

1.一种基于离散元法的矿物颗粒模型参数标定方法，其特征在于，该标定方法包括如下步骤：S1、基于离散元法构建矿物颗粒模型参数本构模型：该模型所需矿物颗粒的物料参数包括试验测定的矿物颗粒密度和粒度参数，以及拟定的矿物颗粒泊松比、剪切模量、弹性恢复系数、静摩擦系数和动摩擦系数；S2、堆积角测定试验初判本构模型可靠性：利用本构模型结合堆积角测定进行物理试验和数值模拟双向试验，所述堆积角测定试验选用已知标定材料制成几何体盛装容器，待矿物颗粒从上方一定高度处落下完成堆积；测定堆积角，比较物理试验和数值模拟试验结果的吻合度，初步判断本构模型可靠性；S3、主要物料参数标定前的处理与分析：以上述测得的堆积角为评价指标，选取矿物颗粒的泊松比、颗粒与颗粒相互作用的弹性恢复系数、静摩擦系数和动摩擦系数四个影响因子为自变量，每个自变量至少选取三个数值进行正交数值试验，对正交结果回归分析后判断对评价指标影响显著的物料参数：S4、主要物料参数的优化确立：以堆积角测定试验的物理试验测量值为目标值，结合步骤S3中分析得到的对堆积角影响显著的物料参数，通过优化算法选取数值试验中的最优方案建立回归模型，得到最优化模型参数；S5、确定矿物颗粒模型参数：对步骤S4中得到的最优化模型参数进行数值模拟验证，测定其堆积角与步骤S4中的物理试验测定值比较，若满足数值模拟精度要求即可确定矿物颗粒模型参数，标定完成。