Због велике величине честица и кратког процеса дробљењаминералне величине, а главни механизам ломљења је затезање и смицање, тешко је одредити величину оптерећења и дистрибуцију током пројектовања. У овом раду је предложена нова метода анализе чврстоће заснована на дискретном елементу (ДЕМ) и коначном елементу (ФЕМ) за анализу чврстоће зубаца ваљака минералних величина. Применом распоређених оптерећења побољшава се аутентичност и тачност прорачуна чврстоће зубаца котрљања. Дистрибуирано оптерећење је израчунато помоћу софтвера за дискретне елементе ЕДЕМ. У овом раду, с обзиром на утицај величине на чврстоћу материјала, изведени су једноосни тест компресије и тест бразилског диска на материјалима различите величине. Чврстоћа материјала на притисак и затезање је калибрисана и коначно су одређени параметри везивања у симулацији дискретних елемената. Анализом резултата симулације дискретних елемената, изабрано је расподељено оптерећење на зупцима котрљања када је сила на зупцима котрљања максимална и учитава се у ФЕМ модел зубаца котрљаја у одговарајућем радном положају у одговарајуће време у АНСИС окружењу ради анализе чврстоће. Резултати показују да је оптерећење зуба ваљка углавном распоређено на задњој страни зуба у време максималног оптерећења, а концентрација напрезања постоји на предњем делу корена зуба.
Последњих година, са развојем модела честица, контактног модела и других математичких модела, метода дискретних елемената је широко и дубоко коришћена у минералним дијзерима. Легендре и др. и Користио сам ЕДЕМ софтвер да симулирам дробљење једне честице чељусне дробилице и верификовао сам резултате оптимизације потрошње енергије. Цлеари ет ал. „21“ је предложио алгоритам прорачуна модела замене дискретних елемената заснован на тесту пада тежине пре моделовања материјала и користио технологију симулације дискретних елемената за проучавање утицаја карактеристика материјала и параметара животне средине на радне перформансе конусне дробилице. Метода дискретних елемената (ДЕМ) и метода коначних елемената (ФЕМ) се све више користе за анализу интеракције између растреситих или крхких материјала и другог континуума. На пример, у анализи перформанси дробилице, машине за сито и друге опреме проучавају се механичка и кинемичка својства материјала и утицај материјала на опрему. У том смислу, софтвер за дискретне елементе ЕДЕМ је развио спојни канал са софтвером коначних елемената АНСИС Воркбенцх, који може да реализује једносмерну спрегу између дискретног елемента и коначног елемента. Погодно је за ситуацију да деформација опреме није велика, а није довољна да утиче на механичке и кинематичке карактеристике материјала.
Чврстоћа зубаца ваљка је важна основа за дизајн и оптимизацију профила зуба. Традиционална метода анализе чврстоће зубаца ваљка узима максималну чврстоћу материјала на ломљење као вредност напрезања на притисак за оптерећење врха и задњег дела зубаца ваљка. У овом раду, ДЕМ ФЕМ је коришћен за анализу чврстоће зубаца ваљака минералних мерача. У складу са стварним условима производње одређених минералних мерача, успостављен је ДЕМ-ФЕМ модел. У ЕДЕМ-у је симулиран процес дробљења минералних дизајзера и извучене су информације о оптерећењу зубаца котрља. Модел коначних елемената зупца котрља је успостављен у АНСИС Воркбенцх-у, а информације о оптерећењу зупца котрљања су учитане на зупце котрља помоћу ЕДЕМ-АНСИС Воркбенцх спојног канала и завршена је анализа чврстоће зупца котрљања.
У овом раду, модел дискретног елемента материјала и модел коначних елемената зубаца ваљака су успостављени у складу са интеракцијом између зубаца ваљка и сломљеног материјала као што је приказано на слици 1(а). минералне величине имају функцију скрининга. Материјали велике величине честица ће бити разбијени класирањем. Материјали мале величине честица који могу да прођу директно кроз отвор између зупчастих ролни неће се сломити. Стога је у овом раду успостављен хексаедарски модел везивања за материјале велике величине честица, а модел једне честице је успостављен за материјале мале величине честица. Слика 1(б) приказује модел везивања честица материјала и ФЕМ модел зубаца ваљка, при чему се зупци ролне ротирају у смеру супротном од казаљке на сату.
У моделу везивања честица, дискретни елементи са преклапајућим радијусима контакта се везују, а између елемената за везивање постоје силе везивања и обртни моменти. Сила и момент везивања одређују се померањем. Фиг. 2 приказује дијаграм везивања честица и и ј, у коме је померање углавном представљено односом између брзине и времена. Где су Фн и Ф нормална сила, односно тангенцијална сила; Тм и Т су нормални и тангенцијални моменти; А је контактна површина, после А=π; Ј је момент инерције, Ј=0.5π, м је полупречник везивања; С. и С су нормална и тангенцијална крутост респективно; Да ли је временски корак; И 4 су нормална и тангенцијална брзина респективно; И су нормална и тангенцијална угаона брзина респективно. Када су нормални и тангенцијални напони између честица већи од задатих вредности, однос везивања дискретних елемената је оштећен [, као што је приказано у једначини (2): к