钢丸颗粒j与钢丸颗粒i发生碰撞时,钢丸颗粒i受到的扭矩为:Tij=Rifij(5)式中:Ri为接触点与钢丸颗粒i的质心向量;fij为钢丸颗粒i、j的接触力。ki个钢丸颗粒与钢丸颗粒i在同一时刻接触,那么∑kij=1Tij是作用在钢丸颗粒i上的总扭矩。将运动方程积分后可以得到经过Δτ秒后钢丸颗粒i的速度和位置。

　　EDEM仿真模拟及结果分析钢丸颗粒流模型建立EDEM仿真主要包括前处理器、求解器和后处理器三个模块。首先用前处理器建立仿真所需要的模型,包括抛丸器模型与钢丸颗粒模型。抛丸器中决定钢丸运动轨迹的主要零件是分丸轮、定向套以及叶轮叶片,所以去掉抛丸器的壳体将模型简化。采用软件PROE5.0建立抛丸器的简化模型,将模型导入EDEM中。

　　抛丸器各零件的XZY路面抛丸机抛丸器简化模型材料为钢材,钢丸颗粒模型为球形颗粒,材料为铸钢,它们的属性。模型中各部分材料的属性项目属性数值泊松比0.25钢丸颗粒抗剪切模量/Pa8×1010密度/(kg·m-3)7800泊松比0.28钢铁面壁弹性模量/Pa2.1×1011抗剪切模量/Pa7.1×1011密度/(kg·m-3)7800。

　　在实际抛丸过程中钢丸颗粒是不断加入的,仿真中将钢丸颗粒设置成连续生成,总数为20000个,速率为10000个/s。仿真时间设置为2s,固定时间步长为20%,写出时间间隔为0.01s。钢丸颗粒粒径为0.5、1、1.5、2mm。

钢丸运动轨迹的仿真模型处理