| 基于离散元的土壤模型参数标定方法 |
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| 引用本文： | 王宪良,胡红,王庆杰,李洪文,何进,陈婉芝. 基于离散元的土壤模型参数标定方法[J]. 农业机械学报, 2017, 48(12): 78-85 |
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| 作者姓名： | 王宪良 胡红 王庆杰 李洪文 何进 陈婉芝 |
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| 作者单位： | 中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目（2016YFD0700301） |
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| 摘 要： | 离散元法(EDEM)建立土壤模型过程中部分土壤颗粒参数直接测量难度较大,若基于间接测量的土壤参数值建立离散元土壤模型进行仿真,导致仿真结果误差较大。本文结合代理模型基本理论,提出一种离散元土壤模型的参数标定及优化方法,步骤如下:根据基本试验测定的参数建立离散元土壤模型;结合堆积角及剪切试验,利用模型仿真进行模型参数敏感性分析;以敏感性参数为变量,以真实试验测量值为目标值构造代理模型;通过高斯-牛顿迭代法进行参数优化。由敏感性分析结果知,代理模型自变量为土壤颗粒半径、颗粒间静摩擦因数及滚动摩擦因数,目标量为土壤堆积角、黏聚力、内摩擦角。以涿州保护性耕作试验站土壤(砂壤土)为原型,经优化建立的土壤模型变量参数值分别为:颗粒半径5.7 mm,颗粒间静摩擦因数0.45,滚动摩擦因数0.21。将建立的离散元土壤模型进行轮胎-土壤相互作用仿真模拟,分析轮胎-土壤接触面最大应力、平均应力,并通过田间试验进行验证,将接触面最大应力值、平均应力的仿真值与实际测量值进行比较,结果表明:虚拟仿真与实测值之间数值差异在5.1%以内,标定优化后的土壤模型能够近似代替真实土壤进行仿真。
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| 关 键 词： | 土壤模型 离散元 颗粒接触参数 参数标定 |
| 收稿时间： | 2017-04-17 |
Calibration Method of Soil Contact Characteristic Parameters Based on DEM Theory |
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| WANG Xianliang,HU Hong,WANG Qingjie,LI Hongwen,HE Jin and CHEN Wanzhi. Calibration Method of Soil Contact Characteristic Parameters Based on DEM Theory[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2017, 48(12): 78-85 |
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| Authors: | WANG Xianliang HU Hong WANG Qingjie LI Hongwen HE Jin CHEN Wanzhi |
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| Affiliation: | China Agricultural University,China Agricultural University,China Agricultural University,China Agricultural University,China Agricultural University and China Agricultural University |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | soil models DEM contact characteristics parameters parameter calibration |
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