基于EDEMpy的枸杞离散元仿真参数标定与试验

为探究枸杞离散元仿真边界参数的最优组合，提高离散单元仿真方法研究枸杞与采收机械作用机理的准确性，提升后续枸杞机械采收设备的研发效率及机械作业性能，选取EDEM中“Hertz-Mindlin with Johnson-Kendall-Roberts”凝聚力接触模型，通过物理试验测量枸杞堆积角、枸杞-钢板静摩擦因数、枸杞-钢板碰撞恢复系数。在物理试验的基础上，采用基于EDEMpy的仿真试验方法对枸杞的接触参数进行试验研究，以枸杞颗粒的静摩擦因数、滚动摩擦因数、碰撞恢复系数、表面能JKR为影响因素，以堆积角为目标进行多因素试验，并建立回归模型。试验结果表明：对枸杞仿真堆积角影响显著的参数为枸杞-枸杞静摩擦因数、枸杞-枸杞滚动摩擦因数、表面能JKR。以实际堆积角为目标值，对回归模型进行优化分析，得到显著性参数最优组合值分别为：枸杞-枸杞静摩擦因数0.506,枸杞-枸杞滚动摩擦因数0.064,表面能JKR0.048,该组合下的仿真堆积角平均值为28.82°,与实际堆积角的偏差小于4%,边界参数标定结果可靠。研究结果可为枸杞离散元模型边界参数的选取提供参考。