基于离散元件方法和遗传算法-反向传播的玉米模拟参数的校准和验证.
Fandi Zeng1, Hongwei Diao1, Yinzeng Liu1
1College of Mechanical and Electronic Engineering, Shandong Agriculture and Engineering University, Jinan 250100, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 29, 2024
概括
这项研究使用物理实验,虚拟模拟和机器学习校准了玉米模拟参数. 最佳参数提高了玉米碎设备设计的准确性.
科学领域:
- 农业工程 农业工程
- 计算力学 计算力学 计算力学
- 材料科学 是一种材料科学.
背景情况:
- 准确的模拟模型对于设计玉米草破碎设备至关重要.
- 现有的模型对于玉米的复杂机械行为缺乏精确的参数.
研究的目的:
- 使用多学科方法对玉米的模拟参数进行校准.
- 提高虚拟模拟在机械加工过程中预测玉米草行为的准确性.
主要方法:
- 为玉米草建立了一个双模分布的离散元素模型.
- 利用物理实验来测量内在和接触参数.
- 使用普莱克特-伯曼和最的登测试进行参数显著性分析.
- 开发了一个GA-BP神经网络,用于峰值压缩力预测.
主要成果:
- 确定了波桑比率,剪模和正常刚度作为影响峰值压缩力的重要参数.
- 确定了最佳参数范围:波桑比率 (0.32-0.36),剪切模量 (1.241.72 × 108 Pa) 和正常硬度 (5.96.7 × 106 N/m3).
- 通过GA-BP模型实现了高精度,预测了最佳参数:波松比率 (0.357),剪切模量 (1.511 × 10 8 Pa) 和正常刚度 (6.285 × 10 6 N/m 3).
结论:
- 综合方法成功校准了玉米模拟参数.
- 精确的模拟参数提高了玉米草破碎设备的设计.
- 这些发现为分析玉米磨和损坏机制提供了基础.


