颗粒物质的集合体称为散体,散体物料广泛的存在于自然界中。论文在对二维非连续变形分析(Discontinuous Deformation Analysis,DDA)程序进行一定的发展和完善的基础上,将DDA方法应用于散体物料分级的数值模拟。首先,对散体物料的尺寸特性进行研究,实现合理的散体物料建模;随后,对散体物料的垂直振动分层效应进行了模拟,探讨了在不同振动参数条件下多元混合颗粒的分层效果;其次,对散体物料的直线振动筛分级过程进行了模拟,讨论了直线振动筛的参数对分级效果的影响;最后,将DDA应用到滚筒筛筛分分级过程的模拟中,研究各筛分参数在分级过程中的作用。具体研究工作归纳如下:(1)发展和完善相应计算机程序,实现各应用场景下不同粒度分布和级配的多边形颗粒群的建模,实现符合实际工况的散体物料速度加载方式以及颗粒数据的后处理统计功能,使得所建颗粒模型更加符合实际,提高了模型建立和程序后处理效率。(2)建立散体的振动盒模型,模拟不同振动频率和振幅下多元混合颗粒的分层情况,从颗粒在振动过程中的实时高度、运动轨迹以及颗粒动能的角度讨论分层效果。结果表明在垂直振动条件下,分层效果主要取决于颗粒的几何填充机制和对流机制,其中对流机制对分层效果是否有促进作用与向下流动层的宽度与粒度较大的颗粒的相对尺寸有关。(3)建立直线振动筛筛分模型,模拟在不同筛面倾角、筛面振幅、振动频率和振幅下直线振动筛对散体物料的分级,并从筛分效率和平均筛分速率的角度评判了分级效果,得到了直线振动筛振动参数对分级效果的影响。从动力学和运动学角度的分析表明,直线振动筛的核心分级机理在于几何填充机制。(4)建立滚筒筛筛分模型,模拟不同滚筒直径和转速下滚筒筛对散体物料的分级过程,通过颗粒的运功轨迹剖析了散体物料的滚筒分级机理。