吉林大学生物与农业工程学院 于建群 离散元法及其应用一、引言 在自然界和工农业生产领域,大量存在着颗粒材料, 如农产品、肥料、土壤、药品、煤炭和岩石等。据估计世 界上50 % 的产品和75 % 的原材料都是颗粒材料。 在农业生产领域,耕地、开沟、播种、施肥、镇压、 脱粒、分离、清选、粉碎、干燥、输送、仓储、分级、加 工和包装等过程中,始终存在着颗粒材料与农机部件的接 触作用和颗粒材料的流动过程。 在众多工业生产领域,如制药、食品、化工、冶金、 采矿、能源、岩土工程等领域,也大量存在着颗粒材料与 机械部件的接触作用和颗粒材料的流动过程。 一个好的农机部件设计应使: 颗粒材料按照预期的 方式运动,如播种时种子流动, 减少流动过程中不必要 的损伤,如播种时种子损伤, 节省动力消耗,如开沟和 耕翻土壤时牵引动力消耗,等等,此时必须考虑机械部件 与颗粒材料的接触作用及颗粒群体动力学问题 。 机械部件的优化需考虑颗粒动力学问题。 V V 播种 开沟 颗粒材料的性质介于固体与流体之间,又称第四种物质 形态,有着复杂的力学特性:非均匀尺寸偏析,如巴西果 、反巴西果和三明治效应;粮仓效应;成拱现象;漏