谷殼墊料顆粒離散元模型參數(shù)標(biāo)定

陶志影，孫家偉，韓志恒，劉 橙，張 林，葉鼎承，何金成

（1.福建農(nóng)林大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，福州350002；2.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，福州350013）

異位發(fā)酵床技術(shù)是我國7種主要的畜禽糞污處理模式之一[1]，對(duì)發(fā)酵床墊料進(jìn)行翻拋?zhàn)鳂I(yè)是異位發(fā)酵床運(yùn)行必不可少的過程。建立異位發(fā)酵床墊料顆粒離散元仿真模型，對(duì)翻拋刀具的設(shè)計(jì)有著重要意義。異位發(fā)酵床中墊料的原材料主要是鋸末、谷殼、玉米秸稈芯和麥麩等[2]，本研究選取谷殼作為發(fā)酵床墊料，對(duì)谷殼部分物理特性進(jìn)行測定，并進(jìn)行谷殼顆粒離散元模型參數(shù)標(biāo)定，建立異位發(fā)酵床墊料顆粒模型，為后期利用離散元法建立耙刀與墊料床的模型，對(duì)翻拋刀具進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)研究提供理論基礎(chǔ)。

離散元仿真模型的確立需要泊松比、密度和剪切模量，基本接觸參數(shù)包括碰撞恢復(fù)系數(shù)、靜摩擦系數(shù)和滾動(dòng)摩擦系數(shù)。在EDEM 中建立的顆粒模型與真實(shí)顆粒外形存在差異和接觸特征復(fù)雜，使得接觸參數(shù)與真實(shí)值存在誤差，需要對(duì)仿真模型的接觸參數(shù)重新標(biāo)定[3]。目前大多學(xué)者對(duì)仿真參數(shù)的標(biāo)定是通過堆積角模擬試驗(yàn)的方法進(jìn)行離散元模型接觸參數(shù)標(biāo)定[4-6]。劉文政等[7]根據(jù)馬鈴薯的物性參數(shù)，建立了微型馬鈴薯離散元參數(shù)獲取模型；向偉等[8]基于土壤堆積試驗(yàn)，構(gòu)建了南方黏壤土精準(zhǔn)的離散元模型；王云霞等[9]對(duì)玉米種子顆粒之間的靜摩擦系數(shù)和滾動(dòng)摩擦系數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，提高了離散元仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性；賀一鳴等[10]對(duì)南方地區(qū)黏彈性壤土顆粒的離散元接觸模型的本征物理參數(shù)和接觸力學(xué)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，建立了離散元仿真的接觸模型。

本研究主要對(duì)谷殼三軸尺寸、千粒重、含水率、堆積密度、谷殼之間摩擦系數(shù)、碰撞恢復(fù)系數(shù)、谷殼與鋼板之間的摩擦系數(shù)、碰撞恢復(fù)系數(shù)及谷殼顆粒自然堆積角等物理特性進(jìn)行測定研究。運(yùn)用EDEM 軟件來對(duì)谷殼進(jìn)行離散元仿真建模，選用Hertz-Mindlin (no slip)模型作為谷殼顆粒之間的接觸模型[11-12]，以堆積角作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)與三因素三水平正交試驗(yàn)相結(jié)合對(duì)墊料谷殼模型參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，來找出最佳參數(shù)組合，使得模擬試驗(yàn)中顆粒的堆積角與現(xiàn)實(shí)中顆粒的自然堆積角一樣，從而建立準(zhǔn)確的離散元仿真模型。

1 材料與方法

1.1 材料及儀器

試驗(yàn)樣品選用安徽淮南老劉農(nóng)產(chǎn)品直銷創(chuàng)業(yè)店的谷殼。試驗(yàn)儀器有電子游標(biāo)卡尺(上海美耐特實(shí)業(yè)有限公司制造，分辨率為0.01mm，量程為0～150mm)、電子天平（上海精科天美儀器有限公司生產(chǎn)的，型號(hào)為JA5003B，精度0.001g，量程為0～500g）、電熱鼓風(fēng)干燥箱中（上海賀德實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司生產(chǎn)，型號(hào)為DGH-9140A）、直剪儀（南京土壤儀器有限公司制造，ZJ 型）、雙劃桿刻度量角器（杭州陽鑫工五金具廠制造，型號(hào)為EJDG-300）、鋼質(zhì)圓筒和鋼制圓臺(tái)。

1.2 墊料谷殼顆粒物理參數(shù)的測定

1.2.1 墊料谷殼顆粒三軸尺寸與千粒重的測定 為了表示物料全部顆粒的尺寸，隨機(jī)從100kg 樣本中抽取50粒谷殼，用電子游標(biāo)卡尺測量每個(gè)谷殼的基本尺寸：長度L(mm）、寬度W(mm）、厚度T(mm），長是指平面投影圖中最大的尺寸，寬是指垂直于長度方向的最大尺寸，厚是指垂直于長、寬方向的直線尺寸，計(jì)算谷殼的三軸算術(shù)平均粒徑、幾何平均粒徑和球度[13]。測量數(shù)據(jù)結(jié)果為:長度（L）的均值為9.37mm、中位數(shù)9.37mm，有96%分布在8.3～10.6mm 之間；寬度（W）的均值為2.38mm、中位數(shù)2.42mm，有90% 分布在1.9～3.3mm 之間；厚度（T）的均值為1.60mm，中位數(shù)為1.61mm，有90%分布在1.2～2.1mm之間。每粒谷殼的三軸算術(shù)平均粒徑均值為4.45，幾何平均粒徑的均值為3.28，球度的均值為0.35。從100kg 樣本中隨機(jī)數(shù)出5 組1000 粒的種子，分別放在電子天平上稱量，取均值，得出谷殼在該含水率下的千粒重。測得5 組千粒重的均值為3.76g，每粒谷殼的重量約為0.00376g。

1.2.2 墊料谷殼顆粒含水率的測定 本研究采用常壓恒溫烘干法，結(jié)合國標(biāo)物料濕度（含水率）的測定標(biāo)準(zhǔn)（JB/T 9014.5-1999）測量墊料谷殼顆粒含水率。從樣本中稱取試樣1000g，置于預(yù)先恒重的稱量皿中，將其放入電熱鼓風(fēng)干燥箱中，溫度調(diào)至120℃烘干2h，取出稱量皿，再蓋上皿蓋，冷卻至室溫稱量，反復(fù)烘30min，再冷卻稱量，直至兩次稱量的質(zhì)量之差不大于1g。進(jìn)行5次測量，測得谷殼含水率的均值為14.48%。

1.2.3 墊料谷殼顆粒堆積密度的測定 堆積密度的測量填充方式有中心流法、壓實(shí)法和雨流法3 種[14]。本研究選用中心流法作為測試方法，通過管道引流將顆粒填充至量筒內(nèi)部，量筒帶有刻線，每次的體積控制在0.001m3，放在電子天平上稱量，重復(fù)5次，5次測量的堆積密度均值為103.08kg·m-3。

1.3 墊料谷殼顆粒力學(xué)參數(shù)的測定

1.3.1 墊料谷殼顆粒之間的摩擦系數(shù)測定 本研究的墊料成分主要為谷殼，谷殼的力學(xué)參數(shù)關(guān)系到模型的正確與否，主要包括內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力、剪切模量及泊松比等。借鑒土壤的方法來測量谷殼的抗剪強(qiáng)度[15]。土壤抗剪強(qiáng)度常用的測定方法主要有三軸壓縮試驗(yàn)及直接剪切試驗(yàn)[16]。本研究選擇直接剪切試驗(yàn)的方法來測量谷殼的內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力及內(nèi)摩擦系數(shù)，根據(jù)剪切過程垂直載荷與抗剪強(qiáng)度的關(guān)系，計(jì)算得出土壤內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角及內(nèi)摩擦系數(shù)等參數(shù)。利用直剪儀測量谷殼的內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力及內(nèi)摩擦系數(shù)時(shí)，試樣的某一面上的抗剪強(qiáng)度就是該面兩側(cè)的試樣發(fā)生滑動(dòng)時(shí)所受到的最大阻力，該阻力主要由內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力所組成，可以近似地用庫倫公式為：

式中：τ為抗剪強(qiáng)度(kPa)；σ為承受的垂直壓力(kPa)；tgφ為內(nèi)摩擦角(°)；c為內(nèi)聚力(kPa)。

初始含水率的谷殼分別在垂直壓力為50，100，150，200 kPa 作用下各進(jìn)行8 次重復(fù)試驗(yàn)，剪切盒的上部分以0.8mm·mim-1的速度相對(duì)下部分勻速移動(dòng)。相應(yīng)的垂直壓力的抗剪強(qiáng)度值取平均值，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)繪制成圖（圖1）。

圖1 垂直載荷與抗剪強(qiáng)度的關(guān)系曲線Figure 1 Relation curve between vertical load and shear strength

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求得擬合直線方程為y= 0.3094x+ 1.45，R2為0.9984，接近1，說明趨勢線擬合程度可靠，可知谷殼的內(nèi)摩擦系數(shù)約為0.31，內(nèi)聚力約為1.45kPa。

1.3.2 墊料谷殼顆粒與鐵板的摩擦系數(shù)測定 斜面滑動(dòng)法是測量靜摩擦系數(shù)較為常用的方法[7]。谷殼在斜面上受到自身的重力、斜面對(duì)它的支撐力和摩擦力，當(dāng)斜面緩緩升起的時(shí)候，斜面與地面存在一個(gè)傾斜角β；當(dāng)傾斜角小于滑動(dòng)臨界角時(shí)，谷殼始終靜止在斜面上，隨著斜面不斷緩慢的升起，傾斜角也隨之不斷增大，直至超過滑動(dòng)臨界角，谷殼將沿斜面下滑。靜摩擦系數(shù)μ和傾角β的關(guān)系為：μ= tanβ。

斜面儀如圖2，試驗(yàn)時(shí)，鋼板處于水平位置，將谷殼放在離鋼板上端邊緣5cm 處的中心點(diǎn)，通過搖動(dòng)手柄使鋼板勻速緩慢的升起，當(dāng)谷殼開始微微滑動(dòng)時(shí)，停止搖動(dòng)手柄并保持鋼板與水平面的夾角不變，通過游標(biāo)卡尺測量夾角β，并計(jì)算谷殼與鋼板的靜摩擦系數(shù)，隨機(jī)抽取20 粒谷殼作為測試樣本，每個(gè)谷殼按同樣的方法測試3次，將3次的數(shù)值取均值，測量結(jié)果如表1，20個(gè)樣本的谷殼與鋼板的靜摩擦系數(shù)的均值為0.57。

圖2 自制斜面儀Figure 2 Self-made inclined plane meter

表1 摩擦系數(shù)測量結(jié)果Table 1 Friction coefficient measurement result

1.3.3 墊料谷殼顆粒與鋼板的碰撞恢復(fù)系數(shù)測定 利用谷殼顆粒的碰撞彈跳試驗(yàn)對(duì)谷殼與鋼板的碰撞恢復(fù)系數(shù)進(jìn)行測量[7,17]，具體測量方法如圖3，圖中A、B、C 表示不同的平面，A 為谷殼的下落起始面，B 為鋼板所在位置平面，C 為谷殼與鋼板碰撞后回彈的最高點(diǎn)所在的平面。谷殼與鋼板碰撞恢復(fù)系數(shù)計(jì)算公式為:

圖3 恢復(fù)系數(shù)測試示意圖Figure 3 Schematic diagram of recovery coefficient Test

式中：v1為顆粒碰撞前的接觸速度；v2為顆粒碰撞后的法向方向的分離速度；H為顆粒下落的高度（200mm）；h為顆粒碰撞后回彈的最高點(diǎn)與鋼板的垂直距離。

共做10組試驗(yàn)，結(jié)果見表2，e1取值區(qū)間在0.18～0.20之間，取平均值為0.19。

表2 谷殼與鋼板碰撞恢復(fù)系數(shù)測量結(jié)果Table 2 Measurement result of collision recovery coefficient between rice husk and steel plate

1.3.4 墊料谷殼顆粒之間的碰撞恢復(fù)系數(shù)測定 谷殼之間的碰撞恢復(fù)系數(shù)測量的方法和谷殼與鋼板的碰撞恢復(fù)系數(shù)測量的方法類似，在鋼板表面鋪上一層均勻的谷殼，試驗(yàn)時(shí)首先通過鑷子夾取谷殼放置坐標(biāo)紙的標(biāo)記處，然后打開攝像機(jī)拍攝谷殼下落與鋼板上谷殼碰撞的過程，通過拍攝的圖片找出谷殼反彈的最高點(diǎn)并記錄，每個(gè)顆粒重復(fù)測量3遍，取平均值作為該顆粒的碰撞恢復(fù)系數(shù)e2，共做10組試驗(yàn)，結(jié)果如表3，e2取值區(qū)間在0.07～0.09之間，均值為0.08。

表3 谷殼與谷殼碰撞恢復(fù)系數(shù)測量結(jié)果Table 3 Measurement result of collision recovery coefficient between chaff and chaff

2 墊料顆粒離散元參數(shù)標(biāo)定

2.1 建立墊料顆粒模型

為了提高仿真的準(zhǔn)確性，根據(jù)1.2.1 小節(jié)中求得谷殼顆粒的三軸尺寸，長度的平均值為9.37mm，寬度的平均值為2.38mm，厚度的平均值為1.60mm。結(jié)合EDEM 軟件建模的特性，并考慮后期生成數(shù)十萬顆粒床的計(jì)算量極大，采用組合顆粒模型的方法[18]，通過5個(gè)半徑不同的圓球疊加出類似谷殼模型，以中間球?yàn)橹行?，左右兩邊?duì)稱（圖4）。

圖4 EDEM軟件谷殼建模Figure 4 Modeling of chaff in EDEM Software

2.2 選擇顆粒力學(xué)接觸模型

本研究選用Hertz-Mindlin (no slip)，該模型在力的計(jì)算方面高效且精度高。顆粒接觸模型如圖5，顆粒間的法向力和切向力公式如下。

圖5 顆粒接觸模型Figure 5 Particle contact model

式中：E*為等效彈性模量；R*為等效粒子半徑；α為法向重疊量。

式中：Ft為切向力；St為切向剛度；δ為切向重疊量。

式中：Ftd為切向阻尼力；β為系數(shù)；St為切向剛度；m為等效質(zhì)量；vt為切向相對(duì)速度。

2.3 墊料顆粒堆積角物理試驗(yàn)

本研究采用圓筒提升的方法進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)，通過導(dǎo)管往圓筒中注入一定量的谷殼，然后啟動(dòng)萬能試驗(yàn)機(jī)以500mm·mim-1的速度勻速上升，等谷殼完全流出圓筒時(shí)，停止萬能試驗(yàn)機(jī)，利用游標(biāo)卡尺直接測量堆積谷殼的角度記為α（圖6），同時(shí)利用直尺測量谷殼堆體的高度并通過以下公式計(jì)算出堆積角度γ。

圖6 堆積角測量圖Figure 6 Measurement diagram of stacking Angle

式中：γ為堆積角度；L為谷殼堆積的高度；D為圓臺(tái)的直徑。

堆積角測量試驗(yàn)重復(fù)10次，數(shù)據(jù)如表4，γ的平均值為40.97°，α的平均值為41.14°，兩者的誤差在5%之內(nèi)，說明數(shù)據(jù)可靠，最終堆積角度取兩者的平均值為41.1°。

表4 堆積角度測量數(shù)據(jù)Table 4 Stacking Angle measurement data

2.4 墊料顆粒堆積角模擬試驗(yàn)

2.4.1 單因數(shù)堆積角模擬試驗(yàn) 利用離散元仿真軟件EDEM2018 版進(jìn)行谷殼堆積角的模擬試驗(yàn)，具體仿真設(shè)置參數(shù)如表5，然后建立三維模型，模型由圓筒和半徑為130mm 的圓形底板組成；在圓筒的頂端設(shè)置一塊虛擬的圓板用于顆粒的生成，每秒生成350個(gè)顆粒，并以1m·s-1的速度向下運(yùn)動(dòng)，總共生成7000個(gè)顆粒，重力加速度設(shè)置為-9.81m·s-1；將圓筒的速度設(shè)置為25mm·s-1勻速向上提升；時(shí)間步長設(shè)置為瑞利時(shí)間步長的30%，總時(shí)間設(shè)置為23s，數(shù)據(jù)保存間隔為0.05s；仿真結(jié)束時(shí)谷殼的堆積狀態(tài)如圖7。對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行處理，利用切片工具對(duì)其進(jìn)行切片，切片后效果如圖8，通過測量角度工具對(duì)其進(jìn)行測量。

圖7 堆積角堆積后圖Figure 7 Stacking Angle

圖8 堆積角切片圖Figure 8 Stacking Angle section diagram

表5 離散元仿真所需參數(shù)Table 5 Parameters required for discrete element simulation

在其他參數(shù)不變的前提下，提升速度分別設(shè)為10，25，50mm·s-1進(jìn)行仿真試驗(yàn)，前兩者堆積的狀態(tài)與堆積角度接近，而50mm·s-1堆積角度小于前兩者并且顆粒落在底板上的范圍更廣，速度快的時(shí)候中心輪廓出現(xiàn)擾動(dòng)現(xiàn)象和邊緣的顆粒離中心更遠(yuǎn)。說明圓筒的抬升速度會(huì)對(duì)堆積結(jié)果產(chǎn)生影響，速度越小越能保證顆粒堆積后堆體的穩(wěn)定性與精度。過小的速度會(huì)增加計(jì)算量造成仿真時(shí)間過長，過大的速度會(huì)造成仿真結(jié)果的不精確，本研究將圓筒的提升速度設(shè)為25mm·s-1。在其他參數(shù)不變的前提下，谷殼與谷殼之間的靜摩擦系數(shù)分別設(shè)為0.21，0.31，0.41 進(jìn)行仿真試驗(yàn)。顆粒堆體的高度依次增加，堆積角逐漸增大，說明靜摩擦系數(shù)對(duì)仿真結(jié)果影響明顯。在其他參數(shù)不變的前提下，谷殼與谷殼之間的滾動(dòng)摩擦系數(shù)分別設(shè)為0.05，0.1，0.15 進(jìn)行仿真試驗(yàn)。顆粒堆積狀態(tài)的高度依次增加，但增加的速度比改變靜摩擦系數(shù)來的緩慢，說明改變滾動(dòng)摩擦系數(shù)對(duì)仿真結(jié)果存在一定的影響。在其他參數(shù)不變的前提下，谷殼的剪切模量分別設(shè)為3.75e+7，3.75e+8，3.75e+9Pa 進(jìn)行仿真試驗(yàn)。顆粒的堆積高度隨著剪切模量的增大顆粒堆積的高度緩慢變高，但在剪切模量增大的過程中，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算時(shí)間明顯的增長，剪切模量越大對(duì)計(jì)算機(jī)的性能要求越高，說明剪切模量對(duì)堆積角模擬試驗(yàn)存在一定的影響，但在滿足要求的前提下，剪切模量不易設(shè)置過大，會(huì)影響仿真效率。

2.4.2 正交設(shè)計(jì)堆積角模擬試驗(yàn) 由于多個(gè)因素對(duì)仿真模型都有存在影響，本研究通過設(shè)計(jì)三因素三水平的正交試驗(yàn)方案，來找出最佳組合，使得模擬試驗(yàn)中顆粒的堆積角與現(xiàn)實(shí)中顆粒的自然堆積角一樣。通過實(shí)際測量得到顆粒的堆積角為41.1°，模擬試驗(yàn)結(jié)果中的顆粒堆積角與該角度值越接近，說明仿真模型可信度越高。通過單因素試驗(yàn)了解到對(duì)顆粒堆積角影響比較明顯的參數(shù)有靜摩擦系數(shù)、滾動(dòng)摩擦系數(shù)和剪切模量3個(gè)參數(shù)，3個(gè)參數(shù)相互獨(dú)立，無交互作用，取剪切模量A，靜摩擦系數(shù)B，滾動(dòng)摩擦系數(shù)C 為試驗(yàn)因素，D 為空集，選擇因素水平如表6。

表6 正交試驗(yàn)因素水平Table 6 Orthogonal test factor levels

EDEM 仿真模擬試驗(yàn)結(jié)果如表7，m表示模擬試驗(yàn)的堆積角度與顆粒實(shí)際堆積角度的百分比，m值越接近百分百，說明該組的參數(shù)組合的仿真模型可信度越高。第3次試驗(yàn)結(jié)果為98.52%，該組模擬試驗(yàn)的堆積角值與實(shí)際顆粒的堆積角值最為接近，說明該組的參數(shù)組合仿真模型可信度極高，可以通過微調(diào)他們的接觸參數(shù)來保證該模型與實(shí)際中顆粒堆積的模型更加的接近。為分析3 個(gè)參數(shù)對(duì)顆粒堆積角的影響，找到影響堆積角的顯著性參數(shù)，對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析，結(jié)果如表8。由表8可知剪切模量的極差為7.04，靜摩擦系數(shù)的極差為24.14，滾動(dòng)摩擦系數(shù)的極差為10.71，靜摩擦系數(shù)的極差大于其他兩個(gè)參數(shù)，說明靜摩擦系數(shù)對(duì)模擬堆積角影響最大，剪切模量對(duì)模擬堆積角影響最小。

表7 試驗(yàn)結(jié)果Table 7 Test result

表8 正交設(shè)計(jì)極差分析結(jié)果Table 8 Range analysis result of orthogonal design

因?yàn)橹煌ㄟ^極差的大小來分析各個(gè)因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)影響的程度沒有固定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，本研究對(duì)數(shù)據(jù)又進(jìn)行了方差分析，方差分析如表9。由表9 可知，靜摩擦系數(shù)B 的p=0.04＜0.05，是顯著的，說明靜摩擦系數(shù)B 是影響試驗(yàn)結(jié)果的重要因素，其他兩個(gè)因數(shù)相比于靜摩擦系數(shù)B是影響該試驗(yàn)的次要因素。

表9 正交設(shè)計(jì)方差分析結(jié)果Table 9 Analysis result of variance of orthogonal design

3 討論與結(jié)論

本研究以谷殼作為異位發(fā)酵床墊料，對(duì)谷殼物理特性進(jìn)行測定分析，選用Hertz-Mindlin (no slip)模型作為顆粒之間的接觸模型，以堆積角作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)與三因素三水平正交試驗(yàn)相結(jié)合對(duì)墊料谷殼顆粒離散元模型參數(shù)進(jìn)行篩選，最終得到顆粒堆積角影響比較明顯的參數(shù)有谷殼間靜摩擦系數(shù)、滾動(dòng)摩擦系數(shù)和剪切模量3個(gè)參數(shù)，因?yàn)楣葰さ挠捕炔患?，滾動(dòng)性不強(qiáng)，谷殼間靜摩擦系數(shù)對(duì)堆積角影響最顯著，這與相關(guān)研究[19-21]中結(jié)果一致。模擬堆積角試驗(yàn)與實(shí)際堆積角試驗(yàn)相對(duì)照分析，得到的結(jié)果更準(zhǔn)確。

本研究主要測量墊料谷殼顆粒的物理參數(shù)與力學(xué)參數(shù)，物理參數(shù)測量包括墊料顆粒三軸尺寸為長度（L）的平均值為9.37mm、寬度（W）的平均值為2.38mm、厚度（T）的平均值為1.60mm，千粒重為3.76g，堆積密度為103.08kg·m-3，含水率為14.48%。測量力學(xué)參數(shù)包括墊料谷殼顆粒之間的摩擦系數(shù)為0.31、墊料谷殼顆粒與鐵板之間的摩擦系數(shù)為0.57、墊料谷殼顆粒與鋼板之間的碰撞恢復(fù)系數(shù)為0.19、墊料谷殼顆粒之間的碰撞恢復(fù)系數(shù)為0.08。對(duì)顆粒堆積角影響比較明顯的參數(shù)有谷殼間的靜摩擦系數(shù)、滾動(dòng)摩擦系數(shù)和剪切模量3個(gè)參數(shù)，且靜摩擦系數(shù)影響最大。當(dāng)剪切模量為3.75e+8Pa，靜摩擦系數(shù)為0.41，滾動(dòng)摩擦系數(shù)為0.15時(shí)，模擬試驗(yàn)的堆積角值與實(shí)際谷殼顆粒的堆積角值最為接近。說明試驗(yàn)標(biāo)定的參數(shù)精準(zhǔn)，可為離散元仿真顆粒床建模提基本參數(shù)的標(biāo)定提供理論依據(jù)，并為翻拋刀具的設(shè)計(jì)提供研究基礎(chǔ)。