由于黑土区保护性耕作中关键农机部件设计优化过程中缺乏准确的离散元仿真模型参数,在一定程度上制约了机具的优化改进。以黑土区玉米秸秆土壤混料为研究对象,构建玉米秸秆土壤混料离散元仿真模型,采用物理试验与EDEM仿真试验相结合的方...由于黑土区保护性耕作中关键农机部件设计优化过程中缺乏准确的离散元仿真模型参数,在一定程度上制约了机具的优化改进。以黑土区玉米秸秆土壤混料为研究对象,构建玉米秸秆土壤混料离散元仿真模型,采用物理试验与EDEM仿真试验相结合的方法,选用HertzMindlin with JKR接触模型进行离散元仿真接触参数标定。首先,采用圆筒提升的方法确定玉米秸秆土壤混料的实际堆积角,利用Design-Expert软件中PlackettBurman试验筛选出对堆积角有显著影响的参数为:土壤土壤滚动摩擦因数、土壤钢静摩擦因数、秸秆土壤滚动摩擦因数、土壤JKR表面能;进一步通过最陡爬坡试验确定4个参数的最优取值范围,根据BoxBehnken试验原理以堆积角为响应值,建立堆积角与显著参数的二次回归模型;以实际堆积角为目标,利用软件寻优功能对显著参数进行优化并得到最优参数组合:秸秆土壤滚动摩擦因数0.16、土壤土壤滚动摩擦因数0.24、土壤钢静摩擦因数0.75、土壤JKR表面能0.67 J/m^(2)。通过仿真试验对最优参数组合进行对比验证,仿真堆积角与物理试验堆积角相对误差为1.64%。研究结果表明标定的参数真实可靠,可为黑土区玉米秸秆土壤混料的离散元仿真提供理论参考。展开更多
文摘由于黑土区保护性耕作中关键农机部件设计优化过程中缺乏准确的离散元仿真模型参数,在一定程度上制约了机具的优化改进。以黑土区玉米秸秆土壤混料为研究对象,构建玉米秸秆土壤混料离散元仿真模型,采用物理试验与EDEM仿真试验相结合的方法,选用HertzMindlin with JKR接触模型进行离散元仿真接触参数标定。首先,采用圆筒提升的方法确定玉米秸秆土壤混料的实际堆积角,利用Design-Expert软件中PlackettBurman试验筛选出对堆积角有显著影响的参数为:土壤土壤滚动摩擦因数、土壤钢静摩擦因数、秸秆土壤滚动摩擦因数、土壤JKR表面能;进一步通过最陡爬坡试验确定4个参数的最优取值范围,根据BoxBehnken试验原理以堆积角为响应值,建立堆积角与显著参数的二次回归模型;以实际堆积角为目标,利用软件寻优功能对显著参数进行优化并得到最优参数组合:秸秆土壤滚动摩擦因数0.16、土壤土壤滚动摩擦因数0.24、土壤钢静摩擦因数0.75、土壤JKR表面能0.67 J/m^(2)。通过仿真试验对最优参数组合进行对比验证,仿真堆积角与物理试验堆积角相对误差为1.64%。研究结果表明标定的参数真实可靠,可为黑土区玉米秸秆土壤混料的离散元仿真提供理论参考。
