本文基于离散元法对散料转运过程进行研究,建立转载过程的离散元模型;针对不规则颗粒进行三维离散元建模,将其应用到物料蜕化、转载设备受到物料冲击引起的磨损以及转载设备受力变形等实际工程问题中;利用EDEM和Workbench软件,对散料转载过程进行可视化分析。不规则颗粒外形的特点导致与外形规则的理想颗粒相比有着物理力学差异,进而影响对物料蜕化、设备磨损以及设备受力的研究等,根据不同的应用范围,提出不同的颗粒建模方法;依据不规则颗粒表面和内部节点信息,计算颗粒表面和内部网格节点的最短距离,同时引入二叉树优化算法,提高计算效率;利用FLUENT中自定义函数(内切球法、最大距离法和填充率法等)并结合EDEM二次开发对不规则颗粒进行快速填充,应用单轴压缩实验,获取粘结参数;针对不同的颗粒填充方法,分析并给出填充颗粒方法的选用原则以及优缺点。基于实际工程中块煤破碎问题,建立不规则粘结颗粒模型和转载系统模型;修改Bonding颗粒API,以便采用不同填充粒径的粘结颗粒进行转载系统的DEM仿真;发现了平行键方法衡量破碎程度的不足,提出并采用抽样统计方法来制定物料蜕化评价指标;对转载过程破碎原因进行分析,得出速度和碰撞时间是影响破碎的主要因素,并研究带速和卸料高度对破碎的影响,得出破碎和能量关系曲线。利用扩展Archard磨损模型,结合工程数据,对EDEM中磨损常量进行标定,对转载站的头罩、溜槽和受料带的磨损进行预测,并将仿真结果和磨损评价计算公式进行对比。对工程中已使用的输送带进行损伤分析,同时结合EDEM仿真,研究橡胶力学性能对磨损的影响,验证其撕裂强度是磨粒磨损主要决定性因素。分析了颗粒大小、给料量、带速和溜管结构对转载站磨损的影响,通过磨损模型和接触能量计算公式的分析,建立了磨损深度和接触能量的关系。对转载系统进行EDEM-Workbench协同仿真,分别对头罩、分料斗、溜槽和导流板进行应力应变分析,重点对头罩侧向变形进行分析,绘制了头罩不同方向的变形曲线。对结构进行改进,对比仿真分析,选取最优方案。