斗轮堆取料机是在斗轮挖掘机基础上发展起来的大型高效连续装卸设备,由于其堆取料能力大、操作方便、易自动控制而被广泛运用于火电、冶金、港口、钢铁和水泥等行业。但目前斗轮堆取料机的设计主要依据斗轮挖掘机设计规范,两者的工作性质、工作条件不尽相同,导致斗轮堆取料机的设计偏于保守并非常依赖经验数据。离散元法是近年来出现的研究散粒体力学和运动学特性的有效数值模拟方法,它打破了传统设计理论不得不将散粒体近似为连续体分析处理的局限,可广泛应用于散货装卸设备的设计研发。但是离散元仿真的准确性建立在仿真参数的合理选取之上,仿真前必须对所使用的参数进行校准。因此,本文完成了两项具有创新性的重要工作:(1)通过对比离散元参数校准的常用方法,采用休止角试验对离散元仿真软件EDEM的材料接触特性参数(恢复系数、静摩擦系数和滚动摩擦系数)和颗粒尺寸放大倍数进行了校准,并研究了两类参数对散粒体堆积特性特别是休止角的影响;(2)利用校准后的参数对斗轮堆取料机斗轮机构在各转速下的取料过程进行了仿真,通过离散元仿真方法和传统设计方法的对比分析探究了斗轮堆取料机的取料机理,并取得了一系列有益的结论。本文特色主要体现在三方面:(1)将离散元理论应用于斗轮堆取料机取料过程分析,拓展了斗轮堆取料机的设计方法;关于斗轮充填能力、挖掘阻力的分析对斗轮机构的设计具有参考价值;(2)借助正交试验法研究了接触特性参数和颗粒尺寸对散粒体堆积特性特别是休止角的影响,得到了一系列有意义的结论;(3)通过建立非球形颗粒模型和仿真参数校准,最大程度保证了仿真结果的准确性,并提出了一种可供借鉴基于休止角试验的仿真参数校准方法。