基于离散元件方法的初级光时对草茎的接触参数的校准和测试
Tao Chen1, Shujuan Yi1, Yifei Li1
1College of Engineering, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing, Heilongjiang, China.
PloS one
|August 29, 2024
概括
准确的离散元素模拟模型对于料机械开发至关重要. 这项研究使用EDEM软件校准了草茎接触参数,在休息角度模拟中达到0.48%的误差.
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:
- 离散元件方法 (DEM) 模拟需要精确的颗粒材料接触模型.
- 现有的料收获机器模型缺乏精度,阻碍了研发.
- 草茎由于其生物结构而存在独特的挑战.
研究的目的:
- 在EDEM软件中使用Hertz-Mindlin (无滑动) 模型校准草茎的接触参数.
- 建立一个可靠的DEM模拟模型,用于花茎在初级花.
- 为优化料机械设计提供经过验证的方法.
主要方法:
- 使用EDEM模拟软件与赫兹-明德林 (无滑动) 接触模型.
- 通过Plackett-Burman,最的登和Box-Behnken测试来确定茎的特性 (还原系数,静态和滚动摩擦系数).
- 通过休息角度模拟和与物理测试进行比较,验证了校准参数.
主要成果:
- 成功校准了初级花开时的草茎的接触参数.
- 在模拟和物理静止角度之间实现了0.48%的低相对误差.
- 证明校准的参数准确地代表了草茎的物理特征.
结论:
- 校准的DEM模型提供了一个可靠的模拟工具,用于草茎的行为.
- 开发的参数校准方法适用于料采摘和粉碎机械.
- 这项研究为优化料加工设备的设计和开发提供了宝贵的参考.
