| 油葵籽粒离散元参数标定与试验验证 |
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| 引用本文： | 郝建军,魏文波,黄鹏程,秦家辉,赵建国.油葵籽粒离散元参数标定与试验验证[J].农业工程学报,2021,37(12):36-44. |
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| 作者姓名： | 郝建军 魏文波 黄鹏程 秦家辉 赵建国 |
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| 作者单位： | 1.河北农业大学机电工程学院，保定 071000;2.河北省张家口市乡村振兴促进中心，张家口 075000 |
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| 基金项目： | 河北省现代农业产业技术体系创新团队（HBCT2018090206） |
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| 摘 要： | 针对采用离散元法对油葵播种、收获等关键工作过程仿真分析时,油葵籽粒本征参数、油葵籽粒与油葵机械化种植及收获装备间接触参数缺乏问题,该研究以油葵籽粒为研究对象,利用三维扫描逆向建模技术与EDEM软件建立油葵籽粒离散元模型,通过物理试验与虚拟仿真试验对仿真参数进行标定。采用绝对原点数显卡尺、电子分析天平、万能材料拉压力试验机等测定了矮大头567油葵籽粒的三维几何尺寸、密度、含水率、泊松比、弹性模量、剪切模量和静摩擦系数;采用圆筒提升法进行油葵籽粒物理堆积试验,利用MATLAB对堆积图像进行处理获得物理堆积试验油葵籽粒的堆积角为48.858°。以堆积角为评价指标,利用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验筛选出对堆积角影响显著的因子及取值范围;通过响应面寻优试验结果的方差分析和寻优计算,确定了油葵籽粒间静摩擦系数与动摩擦系数的较优组合为0.41、0.05。以较优参数组合进行仿真堆积试验,测得堆积角为48.976°,与物理堆积试验得到的堆积角误差为0.24%;进行电磁料斗振动物理试验与仿真试验对标定结果进行验证,得到不同工作电压下油葵籽粒物理试验与仿真试验的质量流率曲线,2条曲线相关系数为0.998,变化趋势基本一致。研究结果表明,油葵籽粒模型和标定所得的离散元仿真参数具有可靠性,可为油葵籽粒离散元仿真研究提供参考。
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| 关 键 词： | 农作物 离散元法 油葵籽粒 三维扫描 参数标定 |
| 收稿时间： | 2021/4/3 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2021/5/17 0:00:00 |
Calibration and experimental verification of discrete element parameters of oil sunflower seeds |
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| Hao Jianjun,Wei Wenbo,Huang Pengcheng,Qin Jiahui,Zhao Jianguo.Calibration and experimental verification of discrete element parameters of oil sunflower seeds[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2021,37(12):36-44. |
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| Authors: | Hao Jianjun Wei Wenbo Huang Pengcheng Qin Jiahui Zhao Jianguo |
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| Institution: | 1.College of Mechanical and Electrical Engineering, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, China;2.Zhangjiakou Rural Revitalization Promotion Center, Zhangjiakou 075000, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | crops discrete element method oil sunflower seeds three-dimensional scanning parameter calibration |
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