金属矿山

作者：孙义豪,刘金艳,左蔚然,黄岚,周子浩,

单位：1. 福州大学紫金地质与矿业学院,福建福州350108;2. 福建省新能源金属绿色提取与高值利用重点实验室,福建福州350108

关键词：颗粒破碎, 数值模拟, PRM, 破碎准则, 替换模式 ,

基金：国家自然科学基金项目(编号:52074091);福建省中青年教师教育科研项目(科技类)(编号:JAT220013)。

颗粒破碎是矿业、化工、建材等领域的关键环节,其能量耗散与破碎行为关乎工程设计和设备性能优化。 传统实验方法在捕捉动态破碎过程与微观机制方面存在局限,且成本较高。 基于颗粒替换法( particlereplacementmethod,PRM)的数值模拟方法为研究颗粒破碎提供了有效手段。 该方法通过预设颗粒替代模式和破碎准则来模拟颗粒的破碎过程。 通过文献调研与对比分析,系统综述了基于接触力、应力张量和能量的三类破碎准则的适用性与局限性,并探讨了子代数量确定、质量守恒实现及非球形建模等替换模式的关键问题。 结果表明,PRM 在预测破碎后颗粒分布与形态方面具有较好潜力,但仍存在准则缺乏统一性、替换模式依赖经验等问题。 未来应致力于构建普适性破碎准则、发展多物理场耦合模型,并结合机器学习与实验数据提升模拟精度与工程适用性。

来源：2025年第9期

《金属矿山》期刊编辑部

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