螺旋输送是现代化工业中一种重要的连续输送形式,在输送散装物料上具有很大的优势,因此深入理解物料在螺旋输送机中的运动规律对优化相关的输送过程具有重要意义。伴随着计算机技术的发展,数值模拟已经成为研究颗粒系统复杂流动机制的关键方法,其中离散单元法（Discrete Element Method,DEM）是研究物料连续输送过程中一种有效的数值模拟方法。然而目前对螺旋输送机的DEM数值模拟大多基于球形颗粒模型,对非球形物料输送过程的研究仍然不完善。本文以螺旋输送中常用的水平螺旋输送机为研究对象,使用可以描述非球形颗粒运动的DEM模型和判断粘塑性颗粒接触的线性弹塑性模型,研究了物料的运动特性、颗粒的碰撞、设备的输送性能与磨损情况。主要研究内容如下:（1）研究并获得了水平螺旋输送过程中物料球形度与操作参数对输送过程的影响。通过螺旋输送实验对超椭球颗粒模型进行实验验证,实验与仿真结果的一致性证明了本文使用的超椭球颗粒模型的准确性。通过分析不同球形度的颗粒在输送机内的速度分布及受力分布总结了非球形物料在设备中运动特性,确定了颗粒球形度和操作参数对设备输送性能的影响机制。根据颗粒碰撞能量的结果分析,探究了颗粒球形度与能量耗散率的关系,揭示了颗粒破损的主要原因。在此基础上耦合SIEM磨损模型对设备的磨损进行分析,预测了螺旋叶片的磨损分布与设备的总磨损。（2）研究并获得了杆状物料螺旋输送过程中颗粒长径比对输送过程的影响。通过相关实验对杆状颗粒模型进行了验证,验证结果表明该模型具有较高的精度与准确性。研究了杆状颗粒在螺旋输送过程中的运动特性及输送不同杆状颗粒时长径比对设备的容积效率与吞吐量的影响机制。通过对不同操作条件下杆状颗粒的取向和流动特性研究,得到了杆状颗粒在螺旋输送中的优先取向与速度分布,并探究了杆状颗粒长径比和操作参数与颗粒破损之间的关系。（3）结合线性弹塑性模型,研究了物料塑性及粘性对物料输送过程的影响。实验采用升降缸法测量不同含水量土壤的休止角,实验结果与数值模拟结果的对比证明了线性弹性模型的准确性。基于颗粒间的运动特性、受力分布与重叠量的模拟结果,得到了粘性与塑性刚度对颗粒间结块现象的影响机制。通过对颗粒碰撞频谱与设备能耗的分析,得到了颗粒间碰撞能量较小、设备能耗较低的工艺参数。综上所述,本文对非球形及粘塑性物料的螺旋输送过程中的颗粒运动特性进行了研究,探讨了物性参数和操作参数对设备输送性能影响,研究结果可以螺旋输送机的设计提供理论指导。