装载机在现代社会已广泛应用于建筑、矿山、铁路等建设中,对节能减耗的研究已成为装载机设计、优化的重要问题。在装载机的整个作业循环过程中,铲装过程的能耗最大,而铲装的能耗主要来源于作业过程中工作介质对装载机的反作用力。因此,减少作业阻力是实现装载机节能减排的最直接方法。现阶段学者多采用离散元法对装载机的作业阻力进行分析,而物料特性参数是离散元仿真分析的基础数据,其精确程度是影响仿真结果的重要因素,为获取较精确的分析结果,本文主要针对装载机作业典型物料的特性参数进行研究。主要工作如下:(1)首先,根据不同的因素对装载机作业的物料进行了分类。其次,对物料的物理力学特性和接触特性进行了分析。再次,运用摩擦理论对散体物料的摩擦机理进行了分析。最后,设计合理的正交试验仿真方案,利用极差分析法对接触参数的灵敏度进行分析,主要分析各参数对作业阻力仿真结果的影响。结果表明,静摩擦系数对仿真结果的影响最大,其次是滚动摩擦系数、碰撞恢复系数;并且不同参数组合所得到的仿真结果有明显的差异。因此需要根据不同物料的真实特性对其接触参数进行测定,这部分为后续物料接触参数的研究提供一定的理论依据。(2)对碎石物料的接触参数进行了研究。首先,根据库仑定律和斜面法原理,设计改进了新的静摩擦系数试验装置,并对其可行性进行了验证,利用该试验装置,测定了不同形态的碎石与铁板、石板间的静摩擦系数,并且分析粒径、形状以及接触材料对静摩擦系数的影响,得出三种因素对静摩擦系数影响的主次顺序分别为接触材料、形状、粒径。其次,基于能量守恒定律和动势能相互转换原理对碎石的滚动摩擦系数、碰撞恢复系数进行了试验研究。为以后作业阻力的分析提供一定的依据。(3)以无烟煤、木薯、甘蔗为例,对装载机作业其他典型物料的接触参数进行了研究。首先,通过试验对三种物料的静摩擦系数、滚动摩擦系数分别进行测量。其次,对不同种形状物料的碰撞恢复系数测试方法进行了研究,基于运动学方程原理,设计了碰撞恢复系数测试装置,对三种物料的碰撞恢复系数分别进行测量。为以后作业阻力的分析和离散仿真提供一定的依据。(4)首先,以无烟煤为例,通过对比安息角实验结果与仿真结果,验证碰撞恢复系数测试方法的可行性。其次,以碎石物料为例,通过对比安息角实验结果与仿真结果,对直接默认软件中的接触参数与本文所测接触参数的仿真精度进行分析。为以后离散元的仿真分析提供一定的参考。