振动盘厂家介绍单颗粒模拟程序的验证

振动盘厂家常用的检验模拟模型正确性的方法有3种:①对特殊情况下的特例进行模拟，检查模型的模拟是否合理;②考察模型同实际情况的符合程度，这常常需要进行试验;③把所建模型同其他形式已经得到证实的模型进行对比。计算机模拟是一种人造的试验手段，因此首先要对模拟模型进行验证和确认，如果输人数据后模拟模型能够客观地反映实际系统，通过这种手段就可以对实际系统进行类似的试验。模拟模型的验证就是要确定模型能否正确地实现，对计算机模拟而言，就是要验证计算机模型程序的正确性。
以下对颗粒在静止振动盘上运动的几个特例进行了模拟，这样可以利用物理学的常识对程序进行检验。首先将振动盘的振幅和频率设置为0，选用颗粒的粒度为100mm，颗粒的密度为1.5，颗粒的法向和切向刚度系数均设置为3.7 x 100 N/m，计算时步设置为0. 5ms。同时需要说明的是:为了构造特例中的特殊条件。
1颗粒同静止振动盘之间的垂直弹性碰撞
本特例模拟了颗粒在重力作用下作自由落体运动垂直跌落到静止振动盘上的情况，颗粒形心距振动盘的高度为1m假定碰撞是完全弹性碰撞，取速度恢复系数e=1。从程序运行结果可以看到，颗粒从一定高度跌落后，碰到振动盘产生反弹，又重新返回原来的高度，如此反复振荡。颗粒同振动盘每次碰撞都产生相同的法向接触力。
2颗粒同静止振动盘之间的垂直弹塑性碰撞
本特例，将颗粒同振动盘之间的碰撞视为弹塑性碰撞，考虑了振动盘同颗粒碰撞时的阻尼力作用，取速度恢复系数e小于1。从程序运行结果可以看到，由于存在阻尼力的作用，颗粒每次同振动盘碰撞后反弹的高度都逐次降低，最终停留在振动盘上，速度恢复系数e的取值愈大，颗粒在静止于振动盘前同振动盘的碰撞接触次数愈多。静止后的颗粒同振动盘之间产生一定的“叠合量”(本例中的“叠合量”为0. 26mm，为颗粒粒度的0.26%),“叠合”产生的弹性力与颗粒自身的重力达到了平衡。
3颗粒在静止振动盘上的滑动
本特例假定颗粒在振动盘上以一水平初速度(3m/s)开始滑行，不考虑颗粒的重力作用以及颗粒在振动盘上的滚动现象。首先将颗粒的速度恢复系数e设定为1，在忽视阻尼力作用的情况下。颗粒开始滑行后，受到同初速度方向相反的切向接触力的作用，水平运动速度逐渐减小，当切向接触力达到最大时，颗粒的水平运动速度降为零，而后颗粒在切向接触力的作用下出现反向滑动，水平运动速度逐渐增大，切向接触力逐渐减小，当切向接触力减小为零时，颗粒水平运动的速度同其最初开始滑动时的速度大小相等，方向相反，颗粒继续反向滑动，再次受到切向接触力的作用，最终颗粒在平衡位置(即颗粒的初始位置)附近反复振荡。
取速度恢复系数e小于1，在考虑阻尼力作用的情况下。颗粒在其初始位置附近的振荡运动逐步衰减，最终静止在振动盘上。速度恢复系数。的取值愈大，颗粒在平衡位置附近振荡的次数愈多。
4颗粒在静止振动盘上的转动
假定颗粒的形心同振动盘的位置相对固定，同样不考虑颗粒的重力作用，颗粒以一初始旋转角速度(1000rad/s)开始转动，模拟结果。颗粒在切向接触力的作用下，其旋转角速度逐渐减小，而后出现反向转动，进而进人正向、反向转动交替的运动状态。如果忽视阻尼力的作用(e=1),颗粒将在平衡位置附近作反复的正向、反向转动，加人阻尼力后，颗粒转动将逐渐衰减，最终停止转动。

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