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果莢初期飼料油菜莖稈離散元接觸模型參數(shù)標(biāo)定---美國(guó)FTC質(zhì)構(gòu)儀
閱讀：930發(fā)布時(shí)間：2021-05-17
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摘要：針對(duì)飼料油菜與不同材料的接觸參數(shù)實(shí)測(cè)難度大、機(jī)械化收獲離散元仿真模擬缺乏接觸模型參數(shù)的問題，以果莢初期飼料油菜為對(duì)象，基于EDEM開展了飼料油菜莖稈顆粒離散元接觸模型參數(shù)標(biāo)定。測(cè)定了果莢初期飼用油菜莖稈本征參數(shù)，莖稈平均直徑為20.4 mm，密度為809 kg/m3，莖稈彈性模量、剪切模量和泊松比平均值分別為115.73 MPa、47.04 MPa和0.23；以休止角為評(píng)價(jià)指標(biāo)，應(yīng)用Hertz Mindlin基本模型和圓筒提升堆積法開展了飼料油菜莖稈顆粒堆積的虛擬二水平因子試驗(yàn)，結(jié)果表明飼料油菜莖稈與鋼之間的碰撞恢復(fù)系數(shù)和滾動(dòng)摩擦因數(shù)以及莖稈之間的碰撞恢復(fù)系數(shù)對(duì)休止角的影響較小，其值分別為0.60、0.10和0.60；通過最陡爬坡試驗(yàn)和響應(yīng)面分析，確定了飼料油菜莖稈顆粒間靜摩擦因數(shù)、滾動(dòng)摩擦因數(shù)和飼料油菜莖稈鋼靜摩擦因數(shù)的取值范圍，建立了顆粒休止角的回歸模型，以實(shí)測(cè)休止角與仿真試驗(yàn)休止角之間相對(duì)誤差最小進(jìn)行響應(yīng)面分析和優(yōu)化求解，確定其參數(shù)值分別為0.36、0.03和0.23。在接觸參數(shù)*組合條件下，根據(jù)回歸模型計(jì)算得出的休止角理論值與實(shí)測(cè)值誤差為2.15%，仿真試驗(yàn)得出休止角模擬值與實(shí)測(cè)值誤差為1.83%，表明標(biāo)定方法正確，標(biāo)定參數(shù)準(zhǔn)確。研究可為飼料油菜機(jī)械化收獲過程的離散元仿真分析提供基本參數(shù)。
關(guān)鍵詞：飼料油菜，離散元，參數(shù)標(biāo)定，休止角，果莢初期
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