基于EDEM的水稻秸秆建模及力学性能分析

秸秆的含量、力学特性等会影响机械的耕作过程,降低耕作速度,增加耕作时间,为此进行水稻秸秆力学性能分析具有重要的意义。借助于多用途离散元法建模软件(Discrete element model简称为EDEM),本文建立了水稻秸秆离散元力学模型。以秸秆的弯曲试验为基础,对模型参数进行了标定。通过对水稻秸秆离散元力学模型的剪切、径向压缩以及拉伸特性试验进行模拟仿真,对模型的相关力学性能进行了对比分析,并验证了模型的有效性,以期为秸秆相关系统的数值模拟研究提供模型基础。分析结果表明,在剪切、径向压缩、拉伸力学特性试验中,水稻秸秆EDEM模型与试验秸秆的相关强度误差分别为16.51%、6.59%和7.90%。虽然力学特性试验与数值模拟之间仍存在一定的误差,但数值模拟与力学特性试验的秸秆变化趋势总体一致,建立的水稻秸秆离散元模型可以有效地反映水稻秸秆的力学特性。