The 7th National Conference on Computational Mechanics of Granular Materials in conjunction with The 4th International Symposium on Computational Particle Technology (CMGM-2024 & CPT-2024)

颗粒物质混匀是建筑、农业、采矿、冶金及制药等行业的重要工序。本文基于物质点法(Material Point Method, MPM)对水平圆筒混合机内颗粒的混匀过程进行数值模拟。混合机本体采用刚体模型，颗粒物质采用与Mohr-Coulomb等面积圆的Drucker-Prager模型，建立基于MPM的水平圆筒混合机颗粒物质混匀的仿真模型，并通过同参数的DEM模拟对仿真模型进行了验证。通过分析颗粒物质在混合机内的混匀形态、速度场以及混合度标准差来研究物质点法背景网格大小、离散质点间距等参数对仿真结果的影响；探讨颗粒间粘聚力的大小对颗粒物质混匀性能的影响；最后分析背景网格大小、离散质点数量对计算耗时的影响。研究表明：物质点法能够精确地模拟水平圆筒混合机内颗粒物质的混匀问题，且比离散元法极大降低了计算成本；计算耗时随着离散质点的增加以及背景网格尺寸的减少而增加；合理的背景网格尺寸和离散质点密度能极大地提高数值模拟结果的准确性，当背景网格尺寸为离散质点距离的三倍时获得的模拟结果最为精确；颗粒混匀效果随着颗粒间粘聚力的增大而下降。

物质点法,颗粒混匀,圆筒混合