振动筛是工程上常用的筛分设备，通过对物料施加振动，从而使得物料松散，分层，触筛与透筛。物料的松散与分层是影响筛分效率的主要因素。以计算机技术、力学理论为依托的筛分过程数值模拟已成为筛分机理研究的重要手段。本文运用DEM（Discrete Element Method，离散单元法）对振动筛筛分过程中的松散和分层进行数值模拟研究。在建立了振动筛三维模型的基础上，基于离散单元法的EDEM软件，进行筛分实验，分析各种筛分参数对松散和分层的影响。详细地研究了筛分过程，主要内容如下：1．文中详细地分析了筛分过程中的物料松散和分层现象，定义了物料的密实度、分层细颗粒比、松散区域、分层区域等概念，建立了密实度与筛分时间、松散区域下限高度的关系曲线图，从而验证定义的合理性，为进一步研究参数对松散及分层的影响提供理论指导。2.通过设计单因素实验，系统地分析了筛面结构参数、振动参数对物料密实度、分层细颗粒比的影响，得到了在取得较好的物料松散与分层效果时的结构参数和振动参数的最优值，同时解释了参数影响筛分效率的原因。3.在单因素实验基础上，设计和实施具有交互作用的正交实验，每一参数各取三个水平，每一大类参数各设计27组实验。通过数值仿真模拟，分析得到物料密实度及细颗粒比的最优参数组合及各参数影响物料松散与分层的显著性，与单因素实验得到的筛分效率对比，结果显示筛分效率有了较好的提高。4.在获得最优振动及结构组合参数的条件下，研究不同生产工艺参数与物料松散及分层的变化规律，并对参数进行修正。仿真结果与实验结果对比：仿真结果得到的参数对物料松散、分层、筛分效率影响的规律与工业的实验结果是一致的，很好地解释了筛分理论。本文所建立的用于研究筛分过程中物料松散及分层的特征量反映了实际振动筛的特征和规律，是分析和研究筛分机理的有效方法。