中药浸膏粉离散元模拟参数标定方法研究

作     者：石辰风 杨茂蕊 唐正馨 王欣 徐冰 乔延江 SHI Chen-feng;YANG Mao-rui;TANG Zheng-xin;WANG Xin;XU Bing;QIAO Yan-jiang

作者机构：北京中医药大学中药信息学系北京102400 北京市科委中药生产过程控制与质量评价北京市重点实验室北京102400 教育部中药制药与新药开发关键技术工程研究中心北京102400 北京合工仿真技术有限公司北京100192 

基　　金：中华中医药学会青年人才托举工程项目(2019-QNRC2-C11) 北京中医药大学青年教师项目(2019-JYB-JS-015) 江西中医药大学创新药物与高效节能降耗制药设备国家重点实验室开放基金项目(GZSYS202007) 

出 版 物：《中草药》 (Chinese Traditional and Herbal Drugs)

年 卷 期：2020年第51卷第24期

页      码：6205-6212页

摘      要：目的采用离散元法(DEM)模拟中药浸膏粉休止角,确定颗粒之间、颗粒与几何体之间的接触参数。方法以生甘草浸膏粉、独活浸膏粉、微晶纤维素(MCC)和乙基纤维素(EC)4种粉末为研究对象,在Hertz-Mindlin with JKR Cohesion接触模型和颗粒缩放的基础上,通过Plackett-Burman设计筛选出对休止角模拟测定影响显著的接触参数,进而通过最陡爬坡设计确定关键接触参数的最佳区域。根据Box-Behnken试验结果,建立接触参数和模拟休止角之间的回归模型,优选最佳接触参数值并验证。结果筛选得到的关键接触参数为颗粒-颗粒滚动摩擦系数、颗粒-颗粒恢复系数和颗粒-不锈钢恢复系数,所建回归模型对休止角的标定范围为33.30°~43.64°,4种粉末休止角模拟测定值与实验值的相对误差绝对值均小于2.0%,表明所建标定方法准确可靠。结论证明了通过宏观物性参数间接标定中药颗粒体系DEM微观力学参数的可行性,为混合、输送等中药制药过程的精确模拟奠定了基础。

主 题 词：离散元模拟 参数标定 休止角 实验设计 接触模型 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 1008[医学-中药学类] 1007[医学-药学类] 1006[医学-中西医结合类] 1005[医学-中医学类] 1002[医学-临床医学类] 0703[理学-化学类] 100602[100602] 10[医学] 

核心收录：

D　O　I：10.7501/j.issn.0253-2670.2020.24.009

馆 藏 号：203100040...