山核桃产业的快速发展受制于山核桃机械化加工,机械化加工中的山核桃破壳后物料分离是山核桃深加工的关键技术,本文研究利用物料的壳与仁的含水率的区分度、物料的力学参数与其形状系数使壳、仁和壳仁嵌合物的悬浮速度重合区间减小,并且研究了风速均匀性和控制风速精度对复杂物料风选的影响,利用物理分选方法研究降低山核桃加工成本十分必要。山核桃破壳后物料的尺寸和重量十分接近,在分选时会造成很大程度的误选,造成分选效率低下的问题,需要从破壳物料的空气动力学特性上开展研究来解决物料分选效率低下的问题。针对上述问题,本文从山核桃破壳后物料的空气动力特性和自身物理特性的研究入手,建立了精确的山核桃破壳物料仿真模型,探究物料在风场内部的运动轨迹的影响因素、影响物料分离的因素和风选机理,设计并制作样机来验证解决问题。本文研究的主要内容和得到的结论如下:1)分析统计山核桃破壳后各物料成分比,得到物料种类的大致分布区间,明确了研究的主要对象,对各个成分的密度与含水率进行测定;通过实验与仪器测定了山核桃破壳物料的弹性模量、剪切模量和泊松比,通过软件分析得到山核桃物料堆积角,最终得到物料仿真所需的恢复系数、静摩擦系数和滚动摩擦系数;研究分析针对山核桃物料的异形颗粒的悬浮速度的计算公式,发现决定其悬浮速度的因素主要是形状系数。2)为了验证试验台的合理性设计并进行仿真,先建立山核桃破壳仿真物料模型与分选腔网格三维模型,通过自动填充的方法得到较精准的物料仿真模型;研究适合于山核桃破壳物料的耦合仿真环境,并搭建EDEM软件与fluent通信渠道,反复试验得出最优仿真参数设置,得出仿真环境下物料运行轨迹、速度、加速度和受力信息,得出最优仿真试验台模型参数,将仿真结果与实际试验结果对比验证仿真试验的合理性。3)为了得到精确的山核桃破壳物料的空气动力学参数,设计并制作的山核桃破壳物料风选试验台,利用上位机精准调控风速并实时采集风速和记录试验数据,借助高速摄像机可捕捉物料运动时的轨迹与碰撞受力参数;进行悬浮速度测定试验和初步混合物料分离试验验证分析理论与仿真数据,为样机研究提供基础。4)根据前期研究设计并制作了样机,对每个机构与配件的参数进行分析保证满足整机的工作要求;对主要风选室部件进行流场仿真验证其风场的合理性,最后进行电控部分的选型分析,之后将二维工程图纸导出进行实际样机加工生产。5)对样机的实际工作参数的选取进行试验,通过正交实验选出影响山核桃壳仁分选机的因素以及每个因素影响的大小,得出一组最优组合之后进行单因素试验,得出风速在12.5m/s的时候样机的工作状态最佳,且工作效率为300kg/h。