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2.3.1接触模型的选取

对矿用挖掘机铲斗的挖掘过程进行仿真时，采用的是软球模型中的Hertz-Mindiin无滑动接触模型，该模型能反映岩石与岩石之间、岩石与铲斗之间的接触特征。铲斗选用钢性材料Q460E，颗粒分别选用2种不同的岩石（爆破后），其物理属性与接触参数设置如表3、表4所示。

2.3.2颗粒模型的建立

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为了反映石料的特性，分别用3个和4个相同直径的球体以不同的方式进行排列组合，4种不同形状的矿石颗粒类型如图4所示。其中，颗粒类型1用来模拟扁平状或三角形的石块；颗粒类型2用来模拟立方体或金字塔形的石块；颗粒类型3用来模拟柱状或针状石块；

颗粒类型4用来模拟扁平状或长方形的石块。

在本课题研究中，根据爆破后的矿石料堆的实际情况，将岩石分为5种不同直径的球体颗粒，其大小及分布如表5所示。

2.3.3铲斗模型的简化

离散元仿真时，为了减小计算量，需要在尽量不影响计算精度的情况下对铲斗模型进行适当的简化。主要从以下几方面着手：

1）忽略铲斗内表面的耐磨材料，通过调节摩擦系数来实现耐磨功能；

2）忽略倒圆角和倒角；3）删除多余结构，统一厚度；

4）简化斗齿狭小部位的结构或删除斗齿。